一种利用柴油制备高纯碳粉装置及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110078044A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910284259.6(22)申请日2019.04.10(71)申请人张家港宝诚电子有限公司地址215600江苏省苏州市张家港经济开发区（杨舍镇南庄村）张家港宝城电子有限公司(72)发明人虞大力孟祥源侯振海(74)专利代理机构北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙)11531代理人李宏伟(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种利用柴油制备高纯碳粉装置及其方法(57)摘要一种利用柴油制备高纯碳粉的装置及其方法，属于高纯碳制备技术领域。所述装置设有支撑底座、转动装置(电机)、水冷收集盘、石英刮刀、碳粉回收桶和不完全燃烧灯。其方法是：将原材料工业柴油进行精馏提纯后，倒入燃烧灯中并点燃；调整燃烧装置旋钮以控制火焰大小，使柴油不充分燃烧产生黑烟；水冷箱的底部作为收集层；不充分燃烧产生的黑烟，在水冷的作用下，沉积在水冷盘底部；用石英刮刀将收集层上沉积的碳粉刮下并收集。随后放入高温节能管式炉和高温碳管炉中氩气保护下进行高温处理，以去除碳粉中的易挥发杂质，制得纯度达99.9995～99.9999％高纯碳粉。碳粉成本低廉，具有高纯度和高结晶度、高化学稳定性、耐高温、耐腐蚀等优异的性能，其主要用途是制备超高纯石墨材料以及高纯碳化硅。CN110078044ACN110078044A权利要求书1/1页1.一种利用柴油制备高纯碳粉的装置，其特征在于设有柴油燃烧灯、支撑底座、转动装置(电机)、水冷收集盘、石英刮刀、碳粉收集桶。所述柴油燃烧装置和碳粉收集桶分别放置于支撑底座上，转动装置和水冷收集盘设于支撑底座支架的顶端，令转动装置安装在在水冷收集盘的中间凹坑处，水冷收集盘可在电动装置作用下，以顺时针旋转。在底座支架的中部设有石英刮刀。2.如权利要求1所述的一种利用柴油制备高纯碳粉的装置，其特征在于转动装置安装在水冷收集盘的中间凹坑处，转动装置使得水冷收集盘整体顺时针呈转动。转动速度为5～15rpm。3.如权利要求1所述的一种利用柴油制备高纯碳粉的装置，其特征在于石英刮刀紧贴水冷收集盘的底部，可将沉积在收集装置底部的碳粉刮下。4.如权利要求1所述的一种利用柴油制备高纯碳的装置，其特征在于石英刮刀位于碳粉收集桶正上方，使得刮下的碳粉落入收集桶中。5.一种利用柴油制备高纯碳粉的方法，其特征在于采用如权利要求1所述的装置，包括以下步骤：1)选用工业柴油作为制备高纯碳粉的原材料，并进行精馏提纯预处理；2)将精馏提纯处理后的柴油倒入燃烧灯进行燃烧，调整燃烧装置的旋钮来控制火焰的大小，令柴油不充分燃烧产生大量黑烟；3)往水冷收集盘中加入冷却水使燃烧产生黑烟吸附在冷却盘底部；4)打开转动装置电源，使水冷收集装置整体呈顺时针转动，不充分燃烧产生的碳粉均匀沉积在收集盘底部；5)底部沉积的碳粉由石英刮刀刮下，使碳粉落入收集桶中；6)将所制碳粉装入高纯石墨坩埚，并放入高温节能管式炉中热处理，抽真空至0.01～1MPa后，通入氩气进行低温煅烧，温度控制在300～800℃，恒温时间为2～6小时，升温速率控制在5～10℃/min；7)将经低温煅烧的碳粉，装于石墨坩埚并放置于高温石墨碳管炉中，抽真空至0.01～1MPa后，通入氩气进行高温煅烧，温度控制在2000～2500℃，恒温时间为2～4小时，升温速率控制在10～25℃/min；8)待完全冷却后，从石墨坩埚中取出高纯碳粉。6.如权利要求5所述的一种利用柴油制备高纯碳粉的方法，其特征在于步骤1)中，样品制备所用原材料为普通市售0号柴油。7.如权利要求5所述的一种利用柴油制备高纯碳粉的方法，其特征在于步骤1)中，燃烧环境为干爽空气通风处，温度为室温。8.如权利要求5所述的一种利用柴油制备高纯碳粉的方法，其特征在于：所制得高纯碳粉的纯度为99.9995％～99.9999％。2CN110078044A说明书1/3页一种利用柴油制备高纯碳粉装置及其方法技术领域[0001]本发明属于高纯碳制备技术领域，具体涉及一种利用柴油制备高纯碳粉的装置及其方法。背景技术[0002]高纯碳粉具有高纯度和高结晶度、高化学稳定性、耐高温、耐腐蚀等优异的性能，其主要用途是制备石墨材料以及高纯碳化硅。[0003]近些年来，随着材料制备方法的进步和材料性能的提升，碳化硅材料逐渐从传统方面的应用走向高纯度、高性能、高技术方面的应用。高纯碳化硅材料具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、低介电常数、高载流子饱和浓度等特点，成为耐高温、大功率、耐高压、抗辐照的半导体器件的优选材料，可以满足现代电子器件对高温、高频、高工、高压以及抗辐射的新要求，并逐步取代现有