高純石墨提純工藝有哪些

高純石墨提純工藝有哪些

　高純石墨是指含碳量大于99.99%的石墨。高純石墨具有耐高溫、耐腐蝕、抗熱震、熱膨脹系數(shù)小、自潤滑、電阻系數(shù)小及易于機械加工等優(yōu)點。開展高純石墨生產(chǎn)工藝研究，提高產(chǎn)品質(zhì)量，對我國高純石墨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義深遠。

　　1 生產(chǎn)高純石墨的一般工藝流程 具體內(nèi)容可以看一看以下介紹：

　　高純石墨的主要生產(chǎn)工藝流程如圖1 所示。很明顯，高純石墨的生產(chǎn)工藝與石墨電極的生產(chǎn)工藝不同。高純石墨需要結(jié)構(gòu)上各向同性的原料，需要將原料磨制成更細的粉末，需要應(yīng)用等靜壓成型技術(shù)，焙燒周期長，為了達到所希望密度，需要多次的浸漬-焙燒循環(huán)， 石墨化的周期也要比普通石墨長得多。

　　1.1 原料

　　生產(chǎn)高純石墨的原料包括骨料、黏結(jié)劑和浸漬劑。骨料通常是用針狀石油焦和瀝青焦。這是因為針狀石油焦具有灰分低(一般小于1%)，在高溫下容易石墨化，導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能好，線膨脹系數(shù)小等特性； 用瀝青焦在同樣的石墨化溫度下得到的石墨，其電阻率較大，但機械強度較高，所以一般生產(chǎn)石墨化產(chǎn)品時， 除石油焦外還采用一定比例的瀝青焦，以便提高產(chǎn)品的機械強度。黏結(jié)劑通常使用煤瀝青，它是煤焦油蒸餾加工過程中的產(chǎn)物，在常溫下為黑色固體，無固定熔點。

　　1.2 煅燒/提純

　　煅燒就是將各種固體炭素原料在隔離空氣的條件下進行高溫加熱處理。選好后的骨料，由于它們的成焦溫度或成煤的地質(zhì)年代等不同，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中不同程度地含有水分、雜質(zhì)或揮發(fā)物，這些物質(zhì)需預(yù)先排除，否則會影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能，應(yīng)對選好的骨料進行煅燒或提純。

　　1.3 磨粉

　　用于石墨生產(chǎn)的固體材料，雖經(jīng)煅燒或提純的塊度有所減小，但粒度仍比較大，且波動較大，組成不均勻，需要將骨料粒度粉碎到配料要求。

　　1.4 混捏

　　磨制好的粉末需與煤瀝青黏結(jié)劑按一定比例配好后投入到加熱式混捏機中進行混捏，使物料分布均勻。

　　1.5 成型

　　主要方法有擠壓成型（圖2a）、模壓成型（圖2b）、振動成型、等靜壓成型（圖2c）等4 種

　　1.6 焙燒

　　成型后的炭素制品，須經(jīng)焙燒過程，就是將壓型后的生坯在隔離空氣條件下通過熱處理（大約1 000 ℃），使黏結(jié)劑炭化為黏結(jié)劑焦。

　　1.7 浸漬

　　浸漬的目的就是將熔融瀝青等浸漬劑，充填到焙燒過程中制品內(nèi)部形成的微小氣孔以及骨料焦炭顆粒中原來存在的開口氣孔里，提高制品的體積密度、導(dǎo)電率、機械強度、抗化學(xué)腐蝕性等。

　　1.8 石墨化

　　石墨化是指使熱力學(xué)不穩(wěn)定的非石墨質(zhì)碳通過熱活化作用轉(zhuǎn)變?yōu)槭|(zhì)碳的高溫?zé)崽幚磉^程。

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