石墨製品的製作方法

石墨製品的製作方法

石墨製品的製作方法
【專利摘（zhāi）要】輻照石墨在輻照加工之後的一種用途是將其再循環（huán）到新的石（shí）墨人工製品中。這類人工製品的例（lì）子包括用於放射性（xìng）核（hé）素的電極、用於鈾加工的石（shí）墨或碳製品（pǐn）、用於（yú）HTGR(特別（bié）是GENIVHTGR)的減速劑、用於核設施、炭（tàn）過濾器（qì）、碳化矽應用的其它類型（xíng）的石墨產品等。這類石墨人工製品可以由最（zuì）多20pph的炭（tàn）黑（hēi）形（xíng）成，所述炭黑是（shì）由玻璃化輻照石墨形成的（de）。任選地所述石墨人工製品可（kě）以由（yóu）最多75pph的瀝（lì）青形（xíng）成。
【專利說明（míng）】石墨製品
[0001]發明背景（jǐng）
本發明公開了一種石墨製品，其是由（yóu）炭黑（hēi）形式的玻璃化輻照石墨形成的。
[0002]隨著核能變為更普遍的能源，高（gāo）溫氣（qì）體反（fǎn）應器(HTGR)的使用也將增多。這將增（zēng）加每年生（shēng）產的輻（fú）照（zhào）石墨的（de）量。有關處置或再循環輻（fú）照石墨的方案將進入最前沿。
[0003]發明概述
一種方案是在加工成新的石墨人工製品之後再循環輻照石墨。這類人工製品的例子包括用於放射性核素的電極、用於鈾加工的石墨或碳製品、用於（yú）HTGR(特別是（shì）GEN IV HTGR)的減（jiǎn）速劑、用於（yú）核設施、炭過濾器、碳化矽（guī）應用的其它類（lèi）型的（de）石墨產品等。
[0004]這類石（shí）墨人工製（zhì）品可以由最多20pph的炭黑形成，所述炭黑（hēi）是由玻璃化輻照（zhào）石墨形（xíng）成的。任選地所述石（shí）墨人工製品可以由最多75pph的浙青形成。在本文上下，“pph”是百分之一的縮寫，基於100份的焦炭填料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是可以（yǐ）怎樣再循環輻照石墨的原理圖。
[0006]圖2是根據實施例製備的（de）石墨的顯微圖象。
[0007]圖3-6是根據實施 例製備的石墨樣品的測量結果的圖表（biǎo）。
[0008]詳細說明
如（rú）圖1所示，10指的是用（yòng）於再循環輻照（zhào）石墨的方（fāng）法的一個實施方案的概述。12顯示的是福照的整（zhěng）體（tǐ）石墨的樣（yàng）品。所述（shù）石墨被玻璃化和轉化成炭黑14。炭黑14可被用來（lái）形成新的石墨人工製（zhì）品16。石墨人工（gōng）製（zhì）品16的一種用途是應用在核電站、特別是具有HTGR、更特別是GEN IV HTGR的電站中。
[0009]石墨人工製品16至（zhì）少由炭黑14、浙青和石油焦炭形成。通常，人工製品16的配料設計基於（yú）100份焦炭。如果需要，可以使用（yòng）用於人工製品16的其它前體。這（zhè）種備用的（de）前體可以包括碳纖維、交聯劑、加工助（zhù）劑等。根據期望的最（zuì）終應用，可以使用各（gè）種類型的碳纖維。選擇的纖維可被用來提高人（rén）工製品（pǐn）16的絕緣性能、強度性能、傳（chuán）導性能或其組合。
[0010]在一個實施方案中，人工製品（pǐn）16可以由最（zuì）多20pph的炭黑14形成。在一個具體實施方案中，可使用最多（duō）約IOpph的炭黑14來形成人工製品16。在另一實施方案中，可（kě）使用（yòng）最多約5pph的炭黑14來形（xíng）成人工製品16。在進一步的具體實施方案中，人工製品16可由最多（duō）約75pph的浙青、優選約60pph的浙青、更（gèng）優選最多約50pph的浙青形成。
[0011]人工製品16不局限於由任何特定的成型技術來形成。人工製品16可以為擠壓的（de）、模製的（de）或等壓模製(isomolded)的石墨。通常用於前（qián）述類型的石墨的加工技術可用（yòng）於形成人工製品16。在使用更高負載量（liàng）的炭黑14或(在某些情形下)碳纖維（wéi）的情況下，使用強有力的(aggressive)混合技術來提高前體混合（hé）物的均質性可能是有利的。
[0012]製造人工製品16的示例性步驟包括，將前體研（yán）磨至要求的尺寸，混合所述前體，和形成所（suǒ）述人工製品。通常隨後（hòu）將（jiāng）所形成的人工製品加熱至600-1400°C的溫度（dù）來（lái）使人工製品16碳化。然後可對所述碳化的人工製品進行人工製品16要求的次數的浸潰和碳化步驟，以達到要求的密度。然後將該適當地（dì）致密化的人工製（zhì）品石墨化成人工（gōng）製品16。
實施例
[0013]製造了含有0-10%炭黑(％炭黑基於配料設計的幹分數)的七(7)種不同石墨材料的兩個樣品，以評價隨著所述石墨內（nèi）的炭黑分數的增大所發生的性能變化。
[0014]在製（zhì）造之後,表征材料（liào）的熱膨脹係數、聲波模數(sonic modulus)、比電阻、密度和抗彎強度。另外，還使用光學顯微術來評價所形成的人工製品的結構。
[0015]使用石（shí）油（yóu）焦炭、粘結劑(煤焦油)浙青與（yǔ）不同分數（shù）的炭黑添加（jiā）劑構成（chéng）的混合物製造（zào）了小型的（de）石墨電（diàn）極。這些成分是在室（shì）溫下使用固態浙青混合在一起的。預（yù）製（zhì）的混合物在炭黑（hēi）含量方麵按照以下表（biǎo）1所示來變化:
【權利要求（qiú）】
1.一種石墨人工製品，其是由l-19pph的炭黑形成的，所述炭黑是由玻璃化福照石墨形成的。
2.權利要求1的石墨人工製品，其具有最多IOpph的炭黑。
3.權利要求2的（de）石墨人（rén）工製品，其具有最多5pph的炭黑。
4.權利要求1的石墨人工製品，其中所述石墨包括擠壓的（de）石（shí）墨。
5.權利要求1的石墨人（rén）工製（zhì）品，其中所述石墨包括I旲製的石墨。
6.權利要（yào）求1的（de）石墨人工製品，其是由最多75pph的瀝青形成的。
7.權利要求6的石墨人工製品，`其是由最多50pph的瀝青形成的。
【文檔編（biān）號】C01B31/04GK103796951SQ201280037768
【公開日】2014年5月14日 申（shēn）請日期:2012年7月27日 優先權日:2011年7月28日