本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及一種高傳導(dǎo)高耐腐復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在熱交換器、加熱器和蒸發(fā)器等設(shè)備制造業(yè)，尤其是耐腐蝕列管式換熱器，管材通常采用如下材料：a、強(qiáng)腐蝕性但工作壓力不高(≤0.5mpa)的工況下采用聚四氟乙烯管材制作，而聚四氟乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.19-0.25w/m.k，導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有石墨復(fù)合材料(2.503w/m.k)的高。也就是說在單位時(shí)間內(nèi)用同樣大體積的換熱器，復(fù)合材料制造的換熱器所處理的量是聚四氟乙烯材料制造的換熱器處理量的10倍。b、強(qiáng)腐蝕低壓(≤0.5mpa)的工況下如果采用鈦合金材料或巴氏合金材料制造換熱設(shè)備，用這些材料制造的換熱設(shè)備成本高，自身重。不易安裝和維護(hù)。如果采用石墨復(fù)合材料制造同樣換熱面積的換熱設(shè)備自重就會(huì)減少2/3.采購成本也會(huì)降低2/3(因?yàn)殁伜辖鸹虬褪虾辖鸩牧蟽r(jià)格是石墨復(fù)合材料的3倍以上)。由于石墨具有優(yōu)良的潤滑性和耐腐蝕性，流體在石墨管道內(nèi)不易結(jié)垢，所以極大的降低了維護(hù)成本，延長了設(shè)備的使用壽命，提高了生產(chǎn)效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高傳導(dǎo)高耐腐復(fù)合材料及其制備方法，以克服上述缺點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種高傳導(dǎo)高耐腐復(fù)合材料的制備方法，其特征在于以下步驟，其中，原料的重量配比為：(1)石墨40-55份，(2)聚全氟乙丙烯59-44份，(3)偶聯(lián)劑0.5-1份；所述步驟是：a、將原料(1)-(3)按上述比例加入到有攪拌器的容器中，在溫度120-150℃和攪拌速度2800轉(zhuǎn)/分鐘下混合20分鐘；b、將步驟a得到的混合料加入到烤箱中，在溫度100℃下保持45分鐘再送往擠出機(jī)，在320℃下擠出成板材或管材，經(jīng)冷卻機(jī)直接水冷至室溫后入庫。所述石墨為鱗片狀天然石墨粉。所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯。如上述方法制備的高傳導(dǎo)高耐腐復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果是：1、由本發(fā)明的石墨復(fù)合材料制成的管材或板材導(dǎo)熱性強(qiáng)，如聚四氟乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.19-0.25w/m.k，而本發(fā)明的石墨復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為2.503w/m.k，也就是說在單位時(shí)間內(nèi)內(nèi)用同樣大體積的換熱器，石墨復(fù)合材料制造的換熱器所處理的量是聚四氟乙烯材料制成的換熱器處理量的10倍，大幅提高了生產(chǎn)效率。2、自重輕、耐腐蝕，石墨具有優(yōu)良的潤滑性和耐腐蝕性，流體在石墨管道內(nèi)不易結(jié)垢，采用鈦合金材料或巴氏合金材料制造的換熱設(shè)備，成本高、自身重、不易安裝和維修，而采用石墨復(fù)合材料制造同樣換熱面積的換熱設(shè)備，自重減少2/3，采購成本也降低2/3(因鈦合金或巴氏合金材料的單價(jià)是石墨復(fù)合材料的3倍以上)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明及其具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的特征在于以下步驟，其中，原料的重量配比為：(1)石墨40-55份，(2)聚全氟乙丙烯59-44份，(3)偶聯(lián)劑0.5-1份；所述步驟是：a、將原料(1)-(3)按上述比例加入到有攪拌器的容器中，在溫度120-150℃和攪拌速度2800轉(zhuǎn)/分鐘下混合20分鐘；b、將步驟a得到的混合料加入到烤箱中，在溫度100℃下保持45分鐘再送往擠出機(jī)，在320℃下擠出成板材或管材，經(jīng)冷卻機(jī)直接水冷至室溫后入庫。所述石墨為鱗片狀天然石墨粉。所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯。如上述方法制備的高傳導(dǎo)高耐腐復(fù)合材料。以下給出本發(fā)明的實(shí)施例。實(shí)例1原料重量配比為：石墨40份，聚全氟乙丙烯59份，鈦酸酯1份；將上述原料加入到有攪拌器的混合機(jī)中，在120℃溫度和2800轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下混合20分鐘得到混合料；將得到的混合料加入到烤箱中，在溫度100℃下保持45分鐘，再送往擠壓機(jī)，在320℃下擠出成板材或管材，經(jīng)冷卻機(jī)直接水冷卻后入庫。經(jīng)檢測(cè)結(jié)果如下：導(dǎo)熱系數(shù)：1.803w/m.k密度：2.10克/cm3彎曲強(qiáng)度：25.89/mpa耐腐蝕性：很好優(yōu)點(diǎn)：材料韌性好，不易折斷。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差。實(shí)例2原料重量配比為：石墨45份，聚全氟乙丙烯54份，鈦酸酯1份；混合溫度為135℃，其余同實(shí)例1。經(jīng)檢測(cè)結(jié)果如下：導(dǎo)熱系數(shù)：2.013w/m.k密度：2.150克/cm3彎曲強(qiáng)度：23.72/mpa耐腐蝕性：很好優(yōu)點(diǎn)：材料韌性好，不易折斷。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱較差。實(shí)例3原料重量配比為：石墨49份，聚全氟乙丙烯50份，鈦酸酯1份；混合溫度為150℃，其余同實(shí)例1。經(jīng)檢測(cè)結(jié)果如下：導(dǎo)熱系數(shù)：2.503w/m.k密度：2.156克/cm3彎曲強(qiáng)度：22.97/mpa耐腐蝕性：很好優(yōu)點(diǎn)：材料韌性一般，導(dǎo)熱性能好。缺點(diǎn)：擠出控溫較嚴(yán)。實(shí)例4原料重量配比為：石墨54份，聚全氟乙丙烯45份，鈦酸酯1份；混合溫度為150℃，其余同實(shí)例1。經(jīng)檢測(cè)結(jié)果如下：導(dǎo)熱系數(shù)：3.803w/m.k密度：2.625克/cm3彎曲強(qiáng)度：17.89/mpa耐腐蝕性：很好優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱性好。缺點(diǎn)：材料韌性差易折斷，不易制作。綜上，實(shí)例2、3的配方生產(chǎn)出的復(fù)合材料具有耐腐蝕、耐高溫、高傳導(dǎo)的特性，完全能滿足特種換熱器制造行業(yè)和其他化工設(shè)備的生產(chǎn)條件。本發(fā)明要求嚴(yán)格控制配料、混料和溫度。例如：擠出溫度為320℃，低了，擠不出或者塑化不好，高了，樹脂材料聚全氟乙丙烯會(huì)老化，塑性差、降低產(chǎn)品韌性。以下給出本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1、拉伸性能測(cè)試樣品：石墨改性聚全氟乙丙烯管材(石墨49份，聚全氟乙丙烯50份，鈦酸酯1份)，老化后是指將老化前的產(chǎn)品放入不同濃度氫氧化鈉溶液中浸泡24小時(shí)后測(cè)量的結(jié)果。測(cè)試儀器：德國zwick/roellz010拉力試驗(yàn)機(jī)。測(cè)試單位：華南理工大學(xué)材料學(xué)院高分子實(shí)驗(yàn)室。2、抗折性能彎曲強(qiáng)度/mpa彎曲模量/mpa22.972501.29測(cè)試樣品：石墨改性聚全氟乙丙烯管材(石墨49份，聚全氟乙丙烯50份，鈦酸酯1份)。測(cè)試儀器：日本ags-10kni萬能電子拉力試驗(yàn)機(jī)。測(cè)試單位：華南理工大學(xué)材料學(xué)院高分子實(shí)驗(yàn)室。3、導(dǎo)熱性能樣品名稱測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果石墨改性聚全氟乙丙烯導(dǎo)熱系數(shù)gb3399-19822.503w/(m·k)測(cè)試樣品：石墨改性聚全氟乙丙烯管材(石墨49份，聚全氟乙丙烯50份，鈦酸酯1份)。測(cè)試單位：中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所分析測(cè)試中心。當(dāng)前第1頁12