本發(fā)明涉及一種以高粱稈為原料制作石墨摩擦材料的方法。

背景技術：

高粱，拉丁文名：Sorghum bicolor (L.) Moench 禾本科、高粱屬一年生草本植物。稈較粗壯，直立，基部節(jié)上具支撐根。葉鞘無毛或稍有白粉；葉舌硬膜質，先端圓，邊緣有纖毛。[1]性喜溫暖，抗旱、耐澇。按性狀及用途可分為食用高粱、糖用高粱、帚用高粱等類。中國栽培較廣，以東北各地為最多。食用高粱谷粒供食用、釀酒。

收割高粱之后，會產生大量的副產物---高粱稈。通常人們處理方式是直接焚燒，這種方式雖然對其進行了一定利用，但是焚燒產生的煙塵大，在一定程度上污染環(huán)境。

目前，隨著工業(yè)化的發(fā)展，摩擦材料的使用量越來越大，其填料---石墨的使用量也是逐年增加。然而天然石墨的價格還是較高的，而高粱稈中含有大量碳源，如果采用高粱稈制成的碳粉取代石墨添加到摩擦材料中，將極大的降低了摩擦材料的生產成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種以高粱稈為原料制作石墨摩擦材料的方法。本發(fā)明充分利用了高粱的副產物---高粱稈，將其進行碳化、石墨化，制成人造石墨材料，作為天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中，有效降低了摩擦材料的生產成本，拓寬高粱稈的利用渠道，提高了高粱稈的經濟效益。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種以高粱稈為原料制作石墨摩擦材料的方法，包括以下步驟：

步驟一，收集新收割或半年期內的高粱稈，去除發(fā)霉、腐爛的高粱稈，清洗干凈，然后放入烘干機進行烘干至高粱稈含水量為10%；烘干溫度設為40℃；

步驟二，將烘干后的高粱稈粉碎成粒徑為1mm的高粱稈粉；然后將高粱稈粉放入模具中，壓制成高粱稈塊；

步驟三，將高粱稈塊放入貧氧爐進行碳化處理；排潮期從點火至爐溫上升到150℃，時間為5小時；然后升溫至250℃，打開鼓風機，對爐內鼓風，初級碳化時間為4小時，鼓風機開30分鐘，停30分鐘，循環(huán)4次；升溫至500℃，升溫時間為2小時，溫度升至500℃后，保溫2小時，再升溫至650℃，升溫時間為4小時，升溫至650℃時，鼓風機開1小時，停1小時，循環(huán)2次，再升溫至850℃，1小時后，打開通風機，送入空氣和水蒸汽，逐步冷卻，生成碳，6小時后出爐；

步驟四，把出爐后的碳冷卻后放入石墨化爐中，進行石墨化處理；首先以2℃/分鐘的速度升溫至350℃，充壓4MPa，再以1℃/分鐘的速度升溫550℃，保溫2小時，再在氬氣保護下升溫至2500℃進行石墨化，再自然冷卻至室溫；

步驟五，將石墨化后的碳粉碎成細小顆粒，然后加入5%的滑石粉，均勻攪拌之后，再磨制成200目的粉末，稱量、裝袋，即得到石墨摩擦材料成品。

本發(fā)明的優(yōu)點：

原料來源廣泛、制備工藝簡單可行；充分利用了高粱種植業(yè)的副產物---高粱稈，將其進行碳化、石墨化，制成人造石墨材料，作為天然石墨粉的替代品加入到摩擦材料中，有效降低了摩擦材料的生產成本，提高了高粱稈的經濟效益。以高粱稈制成的人造石墨材料為填料，可以增加摩擦材料的韌性，提升其性能和制動效果，摩擦系數(shù)穩(wěn)定，降低了摩擦時產生的噪音且環(huán)保無污染。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。

實施例：

一種以高粱稈為原料制作石墨摩擦材料的方法，包括以下步驟：

步驟一，收集新收割或半年期內的高粱稈，去除發(fā)霉、腐爛的高粱稈，清洗干凈，然后放入烘干機進行烘干至高粱稈含水量為10%；烘干溫度設為40℃；

步驟二，將烘干后的高粱稈粉碎成粒徑為1mm的高粱稈粉；然后將高粱稈粉放入模具中，壓制成高粱稈塊；

步驟三，將高粱稈塊放入貧氧爐進行碳化處理；排潮期從點火至爐溫上升到150℃，時間為5小時；然后升溫至250℃，打開鼓風機，對爐內鼓風，初級碳化時間為4小時，鼓風機開30分鐘，停30分鐘，循環(huán)4次；升溫至500℃，升溫時間為2小時，溫度升至500℃后，保溫2小時，再升溫至650℃，升溫時間為4小時，升溫至650℃時，鼓風機開1小時，停1小時，循環(huán)2次，再升溫至850℃，1小時后，打開通風機，送入空氣和水蒸汽，逐步冷卻，生成碳，6小時后出爐；

步驟四，把出爐后的碳冷卻后放入石墨化爐中，進行石墨化處理；首先以2℃/分鐘的速度升溫至350℃，充壓4MPa，再以1℃/分鐘的速度升溫550℃，保溫2小時，再在氬氣保護下升溫至2500℃進行石墨化，再自然冷卻至室溫；

步驟五，將石墨化后的碳粉碎成細小顆粒，然后加入5%的滑石粉，均勻攪拌之后，再磨制成200目的粉末，稱量、裝袋，即得到石墨摩擦材料成品。