一种医疗碳棒外管及其制备方法
阅读说明：本技术 一种医疗碳棒外管及其制备方法 (Medical carbon rod outer tube and preparation method thereof ) 是由 陈红 王新华 吴志刚 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种医疗碳棒外管及其制备方法,该制备方法包括以下步骤：步骤一、将炭黑和煤焦油低温沥青混合,加热至220℃以上搅拌均匀,然后压制成饼进行焙烧；步骤二、将步骤一中焙烧后的物料打碎,然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉混合,磨成粒径为200目～250目的粉末；步骤三、将磨好的粉末和煤焦油高温沥青混合,搅拌均匀,然后制成饼,再压制成空心的碳棒坯体；步骤四、对碳棒坯体的两端蘸蜡,然后对碳棒进行焙烧,得到医疗碳棒外管。该医疗碳棒外管外观光洁度好、尺寸稳定性好、产品杂质少、燃烧时间长、发热发光稳定、治疗效果好、强度高。(The invention discloses a medical carbon rod outer tube and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: step one, mixing carbon black and coal tar low-temperature pitch, heating to over 220 ℃, uniformly stirring, pressing into a cake and roasting; secondly, crushing the roasted material in the first step, mixing the crushed material with ultrahigh-power graphite powder, and grinding into powder with the particle size of 200-250 meshes; step three, mixing the ground powder with coal tar high-temperature pitch, uniformly stirring, then making into cakes, and pressing into hollow carbon rod blanks; and step four, dipping wax on two ends of the carbon rod blank, and then roasting the carbon rod to obtain the medical carbon rod outer tube. The medical carbon rod outer tube has good appearance finish, good dimensional stability, less product impurities, long combustion time, stable heating and luminescence, good treatment effect and high strength.)
技术领域
本发明涉及碳棒生产技术领域，具体而言，涉及一种医疗碳棒外管及其制备方法。
背景技术
医疗碳棒是利用电极放电或燃烧所产生的一定光谱的光线，来治疗和预防多种疾病的医疗器具。医疗碳棒通常包括外管，在外管的内腔中装填有芯条。外管为空心碳棒，芯条由多种原料混合组成。
现有的医疗碳棒外管由于其制备工艺、原料组成及配比的原因，通常存在产品质量不高的问题。尤其是产品强度、密度、外径及内孔的尺寸稳定性等方面均有待进一步提高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种医疗碳棒外管及其制备方法，该医疗碳棒外管强度高、密度大、尺寸稳定性好。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种医疗碳棒外管的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预处理
将炭黑和煤焦油低温沥青混合，加热至220℃以上搅拌均匀，然后压制成饼进行焙烧；
步骤二、磨粉
将步骤一中焙烧后的物料打碎，然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉混合，磨成粒径为200目～250目的粉末；
步骤三、压制成型
将磨好的粉末和煤焦油高温沥青混合，搅拌均匀，然后制成饼，再压制成空心的碳棒坯体；
步骤四、焙烧
对碳棒坯体的两端蘸蜡，然后对碳棒进行焙烧，得到医疗碳棒外管。
本发明先采用煤焦油低温沥青对炭黑进行预处理，由于低温沥青软化点低，熔化成液态后能使炭黑充分地受到润湿，并渗透到粉粒体相互之间的间隙里，从而提升炭黑的预处理质量，有利于减小产品焙烧时的收缩量，稳定产品尺寸；提高炭黑的稳定性；稳定炭黑的导热性能；提高糊料均匀性。
而且，低温沥青粘结性能好，且含有大量焦油成分，炭黑与低温沥青混合后，糊料塑性好，打成的料柱表面无裂缝，保证了料柱质量，保证了预处理物料焙烧炭化的质量，进而确保了最终产品的质量。
在磨粉步骤中将打碎后的物料和超高功率石墨粉混合，然后磨成粒径为200目～250目的粉末，将粉末磨成上述粒级，可以提高医疗碳棒外管产品的密度、强度以及均匀性，从而有效地提高医疗碳棒外管的产品质量。
进一步地，步骤一中，煤焦油低温沥青的软化点为36℃～70℃；进一步优选软化点为36℃。
进一步地，步骤一中，炭黑和煤焦油低温沥青的质量比为1:(1.5～2)；进一步优选质量比为1:1.5。如果质量比不在上述范围内，制饼产品会开裂，均匀度达不到工艺要求。
进一步地，步骤一中，炭黑为美国卡博特N330炭黑；压制成饼后饼的高度小于150mm。
进一步地，步骤二中，打碎后的物料和超高功率石墨粉的质量比为1:(0.8～1.2)；进一步优选质量比为1:1。
进一步地，超高功率石墨粉是经过2800℃～3000℃石墨化的石墨产品，其粉末电阻率低于150微欧·米。
进一步地，步骤三中，磨好的粉末和煤焦油高温沥青的质量比为(65～69):(32～34)；进一步优选质量比为67:33。如果质量比不在上述范围内，糊料混合不均匀，会导致产品开裂。
发明人研究发现，将步骤一中炭黑和煤焦油低温沥青、步骤二中打碎后的物料和超高功率石墨粉、步骤三中磨好的粉末和煤焦油高温沥青的质量配比控制在上述配比范围之内，所得到的医疗碳棒外管产品的密度、强度、均匀性更好，产品的耐用性好、强度高、产品尺寸稳定性好。并且产品的外观光洁度好，杂质少，燃烧时间长，发热发光稳定，治疗效果好。
进一步地，步骤三中，煤焦油高温沥青的软化点为85℃～95℃。
进一步地，步骤一中，焙烧操作具体是指：先在800℃下焙烧2天，然后在800℃～950℃下焙烧2天，最后在950℃～1100℃下焙烧4天。
进一步地，步骤四中，焙烧操作具体是指：先在700℃下焙烧1天，然后在700℃～900℃下焙烧2天，再在900℃～1000℃下焙烧2天，最后在1000℃～1200℃下焙烧4天。
根据本发明的另一方面，提供了一种医疗碳棒外管，该医疗碳棒外管由上述的医疗碳棒外管的制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过在预处理步骤中加入低温沥青与炭黑混合，通过低温沥青使炭黑充分地润湿，并渗透到粉体相互间的间隙里，从而提升了炭黑的预处理质量。
(2)本发明通过在预处理步骤中加入低温沥青，炭黑与低温沥青混合后糊料塑性好，打成的料柱表面无裂缝，保证了料柱质量，从而保证了预处理物料焙烧炭化的质量。
(3)在磨粉步骤中控制打碎后的物料和超高功率石墨粉混合磨粉后的粉末粒度，提高了医疗碳棒外管产品的密度、强度以及均匀性。
(4)通过各原料的配比比例的控制，使得医疗碳棒外管产品具有良好的耐用性、强度以及良好的尺寸稳定性(外径及内孔的尺寸稳定性)。
(5)本发明的医疗碳棒外管具有外观光洁度好、尺寸稳定性好、产品杂质少、燃烧时间长、发热发光稳定、治疗效果好、强度高、装配方便、效率高等诸多优点。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
一种本发明实施例的医疗碳棒外管的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预处理
将美国卡博特N330炭黑和煤焦油低温沥青(软化点为36℃)按质量比1:1.5进行混合，加热至220℃以上搅拌均匀，然后压制成饼(饼的高度小于150mm)进行焙烧；先在800℃下焙烧2天，然后在950℃下焙烧2天，最后在1100℃下焙烧4天；
步骤二、磨粉
将步骤一中焙烧后的物料打碎，然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉按质量比1:1进行混合，磨成粒径为200目～250目的粉末；
步骤三、压制成型
将磨好的粉末和煤焦油高温沥青按质量比67:33进行混合，搅拌均匀，然后制成饼，再压制成空心的碳棒坯体；
步骤四、焙烧
对碳棒坯体的两端蘸蜡，然后对碳棒进行焙烧，先在700℃下焙烧1天，然后在900℃下焙烧2天，再在1000℃下焙烧2天，最后在1200℃下焙烧4天，得到医疗碳棒外管。
对本实施例所制得的医疗碳棒外管的强度和密度进行测试，采用炭素产品抗折强度检测仪测得其强度为25MPa，采用石墨制品真密度测试仪测得其密度为1.49。
实施例2：
一种本发明实施例的医疗碳棒外管的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预处理
将美国卡博特N330炭黑和煤焦油低温沥青(软化点为38℃)按质量比1:1.5进行混合，加热至220℃以上搅拌均匀，然后压制成饼(饼的高度小于150mm)进行焙烧；先在800℃下焙烧2天，然后在850℃下焙烧2天，最后在950℃下焙烧4天；
步骤二、磨粉
将步骤一中焙烧后的物料打碎，然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉按质量比1:1进行混合，磨成粒径为200目～250目的粉末；
步骤三、压制成型
将磨好的粉末和煤焦油高温沥青按质量比65:34进行混合，搅拌均匀，然后制成饼，再压制成空心的碳棒坯体；
步骤四、焙烧
对碳棒坯体的两端蘸蜡，然后对碳棒进行焙烧，先在700℃下焙烧1天，然后在800℃下焙烧2天，再在900℃下焙烧2天，最后在1000℃下焙烧4天，得到医疗碳棒外管。
对本实施例所制得的医疗碳棒外管的强度和密度进行测试，采用炭素产品抗折强度检测仪测得其强度为42MPa，采用石墨制品真密度测试仪测得其密度为1.62。
实施例3：
一种本发明实施例的医疗碳棒外管的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预处理
将美国卡博特N330炭黑和煤焦油低温沥青(软化点为70℃)按质量比1:2进行混合，加热至220℃以上搅拌均匀，然后压制成饼(饼的高度小于150mm)进行焙烧；先在800℃下焙烧2天，然后在900℃下焙烧2天，最后在1000℃下焙烧4天；
步骤二、磨粉
将步骤一中焙烧后的物料打碎，然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉按质量比1:1进行混合，磨成粒径为200目～250目的粉末；
步骤三、压制成型
将磨好的粉末和煤焦油高温沥青按质量比67:33进行混合，搅拌均匀，然后制成饼，再压制成空心的碳棒坯体；
步骤四、焙烧
对碳棒坯体的两端蘸蜡，然后对碳棒进行焙烧，先在700℃下焙烧1天，然后在850℃下焙烧2天，再在950℃下焙烧2天，最后在1000℃下焙烧4天，得到医疗碳棒外管。
对本实施例所制得的医疗碳棒外管的强度和密度进行测试，采用炭素产品抗折强度检测仪测得其强度为30MPa，采用石墨制品真密度测试仪测得其密度为1.52。
实施例4：
一种本发明实施例的医疗碳棒外管的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、预处理
将美国卡博特N330炭黑和煤焦油低温沥青(软化点为38℃)按质量比1:1.5进行混合，加热至220℃以上搅拌均匀，然后压制成饼(饼的高度小于150mm)进行焙烧；先在800℃下焙烧2天，然后在950℃下焙烧2天，最后在1050℃下焙烧4天；
步骤二、磨粉
将步骤一中焙烧后的物料打碎，然后将打碎后的物料和超高功率石墨粉按质量比1:0.8进行混合，磨成粒径为200目～250目的粉末；
步骤三、压制成型
将磨好的粉末和煤焦油高温沥青按质量比69:32进行混合，搅拌均匀，然后制成饼，再压制成空心的碳棒坯体；
步骤四、焙烧
对碳棒坯体的两端蘸蜡，然后对碳棒进行焙烧，先在700℃下焙烧1天，然后在900℃下焙烧2天，再在1000℃下焙烧2天，最后在1100℃下焙烧4天，得到医疗碳棒外管。
对本实施例所制得的医疗碳棒外管的强度和密度进行测试，采用炭素产品抗折强度检测仪测得其强度为40MPa，采用石墨制品真密度测试仪测得其密度大于1.6。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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