一种降低石墨电极/接头电阻率的方法.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CN107277960A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710372068.6(22)申请日2017.05.24(71)申请人方大炭素新材料科技股份有限公司地址730084甘肃省兰州市红古区炭素路277号(72)发明人张桂兰杨远继(74)专利代理机构甘肃省知识产权事务中心62100代理人孙惠娜(51)Int.Cl.H05B7/06(2006.01)H05B7/10(2006.01)C01B32/184(2017.01)C01B32/21(2017.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种降低石墨电极/接头电阻率的方法(57)摘要本发明涉及一种降低石墨电极\接头表面电阻率的方法，是一种以石墨电极/接头为基体，石墨烯浆料为喷涂剂，其中石墨烯为超临界二氧化碳法制备的石墨烯，喷涂或浸渍后在50-100℃干燥或焙烧得到石墨电极/接头产品的降低石墨电极/接头电阻率的方法。本发明通过在石墨电极内螺纹和石墨接头外螺纹上均匀喷涂或浸渍了一层石墨烯导电浆料，在焙烧炉室旁边即可进行低温50-100℃烘焙，不额外消耗电能，操作工艺简单，使电极内表面电阻率降低了10-25%，接头表面电阻率降低了10-15%，电流过载减少，折断率降低，提高了电极使用的安全性。CN107277960ACN107277960A权利要求书1/1页1.一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，其特征在于：是一种以石墨电极/接头为基体，石墨烯浆料为喷涂剂，其中石墨烯为超临界二氧化碳法制备的石墨烯，喷涂或浸渍后干燥或焙烧得到石墨电极/接头产品的方法。2.根据权利要求1所述的一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，其特征在于具体步骤包括如下：（1）在常温下，将酚醛树脂或环氧树脂溶解在的乙醇溶剂中，搅拌使树脂完全溶解，无沉淀或絮状物为止，然后加入石墨烯，搅拌，用超声波超声分散，超声时间2-5min，得到石墨烯浆料的喷涂剂；（2）将步骤（1）得到的石墨烯浆料均匀喷涂在石墨电极内孔螺纹和接头外螺纹上，喷涂的厚度控制在100-300μm，或将石墨电极/接头浸渍在石墨烯浆料中10min后取出；（3）将喷涂或浸渍了石墨烯浆料的石墨电极/接头在50-100℃干燥或焙烧，得到表面电阻率大幅降低的石墨电极/接头产品。3.根据权利要求1或2所述的一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，其特征在于：所述步骤（1）中喷涂剂的各原料组分的质量百分比为：酚醛树脂或环氧树脂为5-20wt％，乙醇溶剂为70-93wt％，超临界二氧化碳法制备的石墨烯为2-10wt％。4.根据权利要求2或3所述的一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，其特征在于：所述步骤（3）中将喷涂或浸渍了石墨烯浆料的石墨电极/接头在50-100℃的烘箱内干燥0.5-1小时。5.根据权利要求2或3所述的一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，其特征在于：所述步骤（3）中将喷涂或浸渍了石墨烯浆料的石墨电极/接头在50-100℃的焙烧炉或石墨化炉内焙烧1-2小时。2CN107277960A说明书1/4页一种降低石墨电极/接头电阻率的方法技术领域[0001]本发明属于石墨电极/接头材料科学技术领域，具体涉及一种降低石墨电极/接头电阻率的方法。背景技术[0002]石墨电极/接头是石墨电极使用过程中一个至关重要的联接部件，接头在电极炼钢时起着连接的关键作用，接头质量的好坏直接关系到电极在电炉炼钢时的使用。石墨电极和接头形成的连接区是电、热、机械载荷较大且复杂的部位，也是常见断裂的部位。据有关资料表明，在电炉炼钢中，80％以上的电极使用事故是由接头折断或松动脱扣造成的，国内外炭素行业对石墨电极接头的生产格外重视。[0003]石墨烯是迄今为止理论强度、电导率性能最好的材料。目前氧化还原法、液相剥离法等制备的石墨烯，由于结构缺陷电导率不能很好地体现出来，而用超临界二氧化碳法制备的石墨烯，其电导率能够达到4.7×106S/m，换算为电阻率为0.21μΩm，只有石墨电极电阻率的（4.5-10μΩm）的2.1%-4.7%，石墨接头电阻率的（3.5-4.5μΩm）的4.7%-6%。所以，如何将超临界二氧化碳法制备的石墨烯用于降低石墨电极/接头电阻率，提高了石墨电极/接头在使用过程中的实物质量和安全性能，不仅是石墨烯批量应用的一个突破，也是石墨烯与传统炭素行业紧密结合的一个典范。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种降低石墨电极/接头电阻率的方法，该方法通过将超临界二氧化碳法制备的石墨烯，配制成石墨烯导电浆料，喷涂或浸渍在石墨电极内螺纹和接头外螺纹上后干燥或焙烧，将石墨烯浆料牢固附着在电极与接头螺纹表面，降低电极内表面、接头外表面电阻率。[0005]