Способ обжига мелкозернистых углеродных заготовок Советский патент 1987 года по МПК C01B31/02 

Изобретение относится к процессу обжига углеродных формованных заг о - товок на основе непрокаленного кокса и пека, используемых после графи- тации в полупроводниковой и других областях техники.

Цель изобретения - снижение удельного электросопротивления и улучшение физико-механических характеристик углеродных заготовок после их графитации.

Пример 1. Заготовки ШГ-6 на основе непрокаленного кокса (60 мас.%) и пека (40 мас.%) диаметром 150 и высотой 170 мм устанавливают в тигле, изготовленном из материала ГМЗ, имеющем высоту 500 мм, внутренний диаметр 210 мм, толщину стенки 20 мм. Заготовку устанавливают на слой пересыпочного материала толщиной 30 мм. Сверху устанавливают еще одну заготовку, причем слой пересыпки между заготовками - Ю мм. Установленные заготовки до верха тигля засыпают пересыпкой, представляющей собой подсушенную коксовую мелочь фракции - 5-16 мм с содержанием фракции 5-0,16 мм не более 16%. Тигель с-заготовками устанавливают в электрическую печь с графитовыми на- .гревателями. Рабочий объем печи: высота 600 мм, внутренний диаметр 260 мм. Расстояние тигля от стенки рамеры составляет 5 мм. Режим обжига и охлаждение ведут по термопарам (ХА), расположенным равномерно по высоте рабочей камеры печи на расстоянии 5 мм от поверхности заготовок. Нагрев заготовок осуществляют до 1000°С со скоростью 3,0°С/ч. После нагрева заготовки охлаждают в печи до 780°С и нагревают на 40°С со скоростью 20°С/ч с последующим охлаждением со скоростью 1,2°С/ч до первоначальной температуры (780°С). Затем заготовки еще два раза нагревают и

Температура первичного нагрева при ох- ладдении,°С

Интервал повторного нагревания,с

270

250

0

5

0

5

охлаждают повторно с идентичными скоростями с интервалом при охлаждении 270 С, начиная от 780°С.

Заготовки после обжига графитируют со скоростью 10°С/ч в обычных промышленных печах до 2400°С в среде хлора,

В таблице представлены данные по свойствам углеродных заготовок, полученных при различных условиях обжига по предлагаемому и известному способам.

Данные таблицы показывают, что мелкозернистые углеродные заготовки, полученные по предлагаемому способу, имеют меньшую пористость, удельное электросопротивление и лучшие физико-механические показатели по прочности при сжатии, изгибе, разрыве.

Формула изобретения

1. Способ обжига мелкозернистых углеродных заготовок на основе непрокаленного кокса и пека путем нагревания до температуры не более с последующим охлаждением.

1300°С

отличающий с я тем, что, с целью снижения удельного электросопротивления и улучшения физико-механических характеристик обожженных заготовок после графитизации, при охлаждении до 750-800°С повторно нагревают заготовки на 30-50 0 с последующим снижением температуры до исходной перед нагревом со скоростью 1,0-1,5°С/ч и продолжают охлаждение с указанньм повторным нагревом и снижением температуры через каждые 250- 300°С снижения температуры,

2. Способ по п. I, о т л и ч а ю- и и с я тем, что исходное нагреание до максимальной температуры и охлаждение заготовок осуществляют со скоростью 2-50°С/ч,

800

721

824

300

242

311

Показатели,

Способ обжига заготовок

Предлагаемый

Величина температурных повторных нагревов, С40

Скорость охлаждения при повторных нагревах, °С/ч1,2

Предел прочности, при

сжатии

изгибе

разрьше

Плотность, кг/мз 1950 1910 1920 1900 1890 1810

Пористость, %

9,5 9,9 9,7

Удельное электросопротивление10, Ом

10,4 10,8 10,6 11,2 11,7 14,4

Примечание, Приведены среднеарифметические результаты 8-10 измерений.

Составитель Н,Дергунов Редактор Н.Егорова Техред И.Верес Корректор А.Тяско

Заказ 5662/20 Тираж 456Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Продолжение таблицы

Известный

30

50

25

58

1,0 1,5

0,5 2,1

129 72

40

122 119 71 -65 39 34

110

64

33

10,4 11,0 14,3

Изобретение относится к технологии обжига углеродных заготовок, используемых и полупроводниковой промьшшенности. Способ обжига мелкозернистых загатовок на основе непрокаленного кокса и пека включает нагрев до температуры не более , со скоростью 2 - 50°С/ч, последующее охлаждение, причем при охлаждении до 750-800 с заготовки повторно нагревают на 30-50 с с последующим снижением температуры до исходной перед нагревом со скоростью 1,0-1,5°С/ч и продолжают охлаждение с указанным повторным нагревом и снижением температуры через каждые 250-300°С снижения температуры. Свойства полученных углеродных заготовок после гра- фитации: предел прочности tffla при: сжатии - 128-131, изгибе - 72-78, разрьше - 40-44, плотность 1910 - 1950 кг/м, пористость 9,5-9,9%, удельное электросопротивление 10,4 - 10,8 10 0мм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. i СЛ