一種消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，它是將石墨粉、酚醛樹脂、固化劑按75:21.5:3（質量比）的比例配制成石墨酚醛樹脂膠泥，放入模具內經擠壓成型后,用酚醛樹脂進行浸漬，最后進行熱處理。采用本發(fā)明制成的石墨管，與現(xiàn)有技術相比，能有效地消除擠壓石墨管的內應力及微裂紋，防止裂紋擴展，從而大大提高擠壓石墨管的抗壓強度。另外，由于無微裂紋，擠壓石墨管的抗沖擊和抗?jié)B漏性能也得到大大地提高，從而延長擠壓石墨管的使用壽命，避免了因物料滲漏污染和它進行熱交換的循環(huán)水系統(tǒng)而造成安全環(huán)保事故。
【專利說明】一種消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明屬于材料【技術領域】，特別涉及一種消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法。
【背景技術】
[0003]在化工生產中，現(xiàn)有的石墨列管換熱器采用的石墨管常用規(guī)格有0 50*038*6200、Φ 37* ? 25*6200、Φ 32* ? 22*6200、Φ 26* ? 15*6200。這些石墨管通常是由石墨粉、酚醛樹脂以及固化劑攪拌均勻后通過液壓機擠壓而成，然后采用露天自然堆放6個月以上，以便消除內應力。這種方法的缺點有:1、堆放時間長，占用空間大，需要大量生產資金；2、消除內應力不徹底，使用時會產生石墨管斷裂，生產的石墨列管換熱器使用壽命短，給用戶造成巨大的停車損失和增加維修費用；3、不能消除石墨管在擠壓過程中產生的微裂紋，在使用過程中受液體介質的沖擊震動會使微裂紋擴展，從而使石墨管滲漏或斷裂，不能使用，給生產企業(yè)造成巨大的經濟損失；4、在石墨管擠壓固化過程中產生放熱放氣反應，使石墨管內有微小氣孔，在使用過程中產生微滲漏，影響產品質量和設備使用壽命。由于物料的滲漏會污染和它進行熱交換的循環(huán)水系統(tǒng)，從而造成的安全環(huán)保事故；5、擠壓樹脂石墨管采用自然堆放，強度不高，只能承受0.1~0.SMpa的壓力，使其使用范圍受到限制，嚴重制約我國石墨列管換熱器的發(fā)展與使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:
提供一種消除擠壓內應力及微裂紋缺陷的石墨管制造方法，以解決現(xiàn)有技術中石墨管生產時間長，占用空間大，生產成本高以及生產的石墨列管換熱器使用壽命短、在使用過程中常產生微滲漏等技術問題。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案是:
消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，將配制好的石墨酚醛樹脂膠泥在模具內經擠壓成型，得到管體，用酚醛樹脂對管體進行浸潰，然后對管體進行熱處理。
[0006]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，所述的石墨酚醛樹脂膠泥由石墨粉、酚醛樹脂和固化劑組成，其配制質量組分為石墨粉70-80份、酚醛樹脂20-25份和固化劑I飛份。
[0007]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，所述配制質量組分為石墨粉72~78份、酚醛樹脂20~23份和固化劑3~5份。
[0008]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，所述的石墨粉粒度為80-120目，所述固化劑為苯磺酰氯、硫酸乙酯或對甲基苯磺酰氯。
[0009]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，在石墨管進行浸潰過程中，先抽真空，真空度為-0.005^-0.03Mpa,然后放入酚醛樹脂，淹沒石墨管，然后加壓，在
0.6^1.0Mpa的空氣壓力下浸潰8~24小時。
[0010]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，在浸潰過程中，先抽真空，真空度為-0.01--0.02Mpa，然后放入酚醛樹脂，淹沒石墨管，然后加壓，在0.7~0.9Mpa的空氣壓力下浸潰10-?6小時。
[0011]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，在進行熱處理時，石墨管之間有間隙。
[0012]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，在進行熱處理時，空氣壓力為0.6^1.0Mpa，通電緩慢加熱，在7(T90°C以下時，每小時升溫不超過20°C，當溫度達到7(T90°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到17(T200°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，完成熱處理。
[0013]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，在進行熱處理時，空氣壓力為0.7^0.9Mpa，通電緩慢加熱，在75~85°C以下時，每小時升溫不超過16 °C，當溫度達到75~85 °C時，每 小時升溫控制到5~I (TC，直到溫度升到18(T 190°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，完成熱處理。
[0014]前述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，擠壓成型過程中的溫度控制在 120~13(TC。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
1、大大提高擠壓石墨管的抗壓強度。經測試，相同規(guī)格的擠壓石墨管與以往的擠壓石墨管相比，抗拉強度提高2倍，抗壓強度提高3倍，抗徑向壓力強度提高2.5倍。
[0016]2、能有效地消除擠壓石墨管的內應力及微裂紋，防止裂紋擴展。
[0017]3、由于無微裂紋，擠壓石墨管的抗沖擊和抗?jié)B漏性能也得到大大地提高，從而延長擠壓石墨管的使用壽命，避免了因物料滲漏污染和它進行熱交換的循環(huán)水系統(tǒng)而造成的安全環(huán)保事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:
1、用石墨粉、酚醛樹脂和固化劑配制石墨酚醛樹脂膠泥，其配制質量組分為石墨粉70-80份、酚醛樹脂20-25份和固化劑I飛份。所述的石墨粉粒度為80-120目，固化劑為苯
磺酰氯、硫酸乙酯或對甲基苯磺酰氯。
[0020]2、將配制好的石墨酚醛樹脂膠泥料放入安裝好模具的液壓擠壓機內，溫度控制在120^130°C ,啟動擠壓機擠壓出石墨管管體。
[0021]3、把擠壓成型的石墨管體切斷，每根長度為6200mm。
[0022]4、將切好的石墨管放置于臥式浸潰釜內，關閉好臥式浸潰釜封頭。然后抽真空，真空度為-0.005^-0.03Mpa，時間1.5^2.5小時，打開酚醛樹脂閥門放酚醛樹脂進入臥式浸潰釜內淹沒石墨管，關閉樹脂閥門，啟動空氣壓縮機，在0.6^1.0Mpa的空氣壓力下浸潰8~24小時。打開樹脂閥，把浸潰釜內的酚醛樹脂壓回樹脂槽內存放。然后關閉樹脂閥，打開浸潰釜封頭，取出石墨管在通風干燥的室內放置5小時以上。
[0023]5、將浸潰好的石墨管放入臥式熱處理釜內，每根石墨管必須隔開，不能靠在一起。關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.6^1.0Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在7(T90°C以下時，每小時升溫不超過20°C，當溫度達到7(T90°C時，每小時升溫控制到5~1(TC，直到溫度升到17(T200°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。
[0024]6、將上述4、5的工藝重復進行一次。
[0025]7、通過單管空氣打壓進行產品檢測，無泄漏無斷裂即為合格產品。
[0026]8、將產品堆放整齊待用或包裝出廠。
[0027]實施例2:
在步驟I中，配制石墨酚醛樹脂膠泥時，其配制質量組分為石墨粉72~78份、酚醛樹脂20-23份和固化劑:3-5份。所述的石墨粉粒度為80-120目，固化劑為苯磺酰氯。其余步驟與實施例1相同。
[0028]實施例3:
在步驟I中，配制石墨酚醛樹脂膠泥時，配制質量組分為石墨粉75份、酚醛樹脂21.5份、固化劑3份。所述的石墨粉粒度為80-120目，固化劑為硫酸乙酯。其余步驟與實施例1相同。
[0029]實施例4:
在步驟4中，將切好的石墨管放置于臥式浸潰釜內，關閉好臥式浸潰釜封頭。然后抽真空，真空度為-0.05Mpa，時間1.5~2.5小時，打開酚醛樹脂閥門放酚醛樹脂進入臥式浸潰釜內淹沒石墨管，關閉樹脂閥門，啟動空氣壓縮機，在0.6^1.0Mpa的空氣壓力下浸潰8~24小時。打開樹脂閥，把浸潰釜內的酚醛樹脂壓回樹脂槽內存放。然后關閉樹脂閥，打開浸潰釜封頭，取出石墨管在通風干燥的室內放置5小時以上。其余步驟與實施例1相同。
[0030]實施例5:
在步驟4中，抽真空時，真空度為-0.02Mpa，其余步驟與實施例4相同。
[0031]實施例6:
在步驟4中，將切好的石墨管放置于臥式浸潰釜內，關閉好臥式浸潰釜封頭。然后抽真空，真空度為-0.005^-0.03Mpa,時間1.5^2.5小時，打開酚醛樹脂閥門放酚醛樹脂進入臥式浸潰釜內淹沒石墨管，關閉樹脂閥門，啟動空氣壓縮機，在0.7Mpa的空氣壓力下浸潰8~24小時。打開樹脂閥，把浸潰釜內的酚醛樹脂壓回樹脂槽內存放。然后關閉樹脂閥，打開浸潰釜封頭，取出石墨管在通風干燥的室內放置5小時以上。其余步驟與實施例1相同。
[0032]實施例7:
在步驟4中，采用0.9Mpa的空氣壓力壓縮臥式浸潰釜內的酚醛樹脂，其余步驟與實施例6相同。
[0033]實施例8:
在步驟4中，將切好的石墨管放置于臥式浸潰釜內，關閉好臥式浸潰釜封頭。然后抽真空，真空度為-0.005^-0.03Mpa,時間1.5^2.5小時，打開酚醛樹脂閥門放酚醛樹脂進入臥式浸潰釜內淹沒石墨管，關閉樹脂閥門，啟動空氣壓縮機，在0.6~1.0Mpa的空氣壓力下浸潰10小時。打開樹脂閥，把浸潰釜內的酚醛樹脂壓回樹脂槽內存放。然后關閉樹脂閥，打開浸潰釜封頭，取出石墨管在通風干燥的室內放置5小時以上，在步驟4中，酚醛樹脂的壓縮時間為14小時，其余步驟與實施例1相同。
[0034]實施例9:
在步驟4中，酚醛樹脂的壓縮時間為14小時，其余步驟與實施例8相同。
[0035]實施例10:
在步驟4中，酚醛樹脂的壓縮時間為18小時，其余步驟與實施例8相同。
[0036]實施例11:
在步驟4中，酚醛樹脂的壓縮時間為22小時，其余步驟與實施例8相同。
[0037]實施例12:
在步驟5中，將浸潰好的石墨管放入臥式熱處理釜內，每根石墨管必須隔開，不能靠在一起。關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.7Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在70°C以下時，每小時升溫不超過20°C，當溫度達到7(T90°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到17(T200°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。其余步驟與實施例1相同。
[0038]實施例13:
在步驟5中，通入0.9Mpa的空氣壓力，其余步驟與實施例12相同。
[0039]實施例14:
在步驟5中，將浸潰好的石墨管放入臥式熱處理釜內，每根石墨管必須隔開，不能靠在一起。關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.7Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在70°C以下時，每小時升溫不超過16°C，當溫度達到75°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到180°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。其余步驟與實施例1相同。
[0040]實施例15:
在步驟5中，關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.7Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在90°C以下時，每小時升溫不超過16°C，當溫度達到90°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到180°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。其余步驟與實施例14相同。
[0041]實施例16:
在步驟5中，關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.7Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在80°C以下時，每小時升溫不超過16°C，當溫度達到8(T90°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到180°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。其余步驟與實施例14相同。
[0042]實施例17:
在步驟5中，將浸潰好的石墨管放入臥式熱處理釜內，每根石墨管必須隔開，不能靠在一起。關閉臥式熱處理釜封頭，通入0.6^1.0Mpa空氣壓力，通電緩慢加熱，在7(T90°C以下時，每小時升溫不超過20°C，當溫度達到7(T90°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到190°C時停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，排掉熱處理釜內的氣體，打開熱處理釜封頭，取出熱處理好的石墨管。其余步驟與實施例1相同。
【權利要求】
1.一種消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:將配制好的石墨酚醛樹脂膠泥在模具內經擠壓成型，得到管體，用酚醛樹脂對管體進行浸潰，然后對管體進行熱處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:所述的石墨酚醛樹脂膠泥由石墨粉、酚醛樹脂和固化劑組成，其配制質量組分為石墨粉70^80份、酚醛樹脂20-25份和固化劑I飛份。
3.根據(jù)權利要求2所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:所述配制質量組分為石墨粉72~78份、酚醛樹脂20-23份和固化劑3飛份。
4.根據(jù)權利要求3所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:所述的石墨粉粒度為80-120目，所述固化劑為苯磺酰氯、硫酸乙酯或對甲基苯磺酰氯。
5.根據(jù)權利要求1所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:在石墨管進行浸潰過程中，先抽真空，真空度為-0.005^-0.03Mpa，然后放入酚醛樹脂，淹沒石墨管，然后加壓，在0.6^1.0Mpa的空氣壓力下浸潰8~24小時。
6.根據(jù)權利要求5所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:在浸潰過程中，先抽真空，真空度為-0.01-0.02Mpa,然后放入酚醛樹脂，淹沒石墨管，然后加壓，在0.7~0.9Mpa的空氣壓力下浸潰10-?6小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:在進行熱處理時，石墨管之間有間隙。
8.根據(jù)權利要求1或7所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:在進行熱處理時，空氣壓力為0.6~1.01^&，通電緩慢加熱，在70、01:以下時，每小時升溫不超過20°C，當溫度達到7(T90°C時，每小時升溫控制到5~1(TC，直到溫度升到17(T20(TC停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，完成熱處理。
9.根據(jù)權利要求8所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:在進行熱處理時，空氣壓力為0.7~0.9Mpa，通電緩慢加熱，在75~85°C以下時，每小時升溫不超過16°C，當溫度達到75~85°C時，每小時升溫控制到5~10°C，直到溫度升到18(Tl90°C停止升溫，然后讓其自然降溫至40°C以下，完成熱處理。
10.根據(jù)權利要求1所述的消除擠壓內應力及微裂紋的石墨管制造方法，其特征在于:擠壓成型過程中的溫度控制在12(T130°C。
【文檔編號】B29C47/20GK104002460SQ201410202101
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權日:2014年5月13日
【發(fā)明者】龔孝祥 申請人:龔孝祥