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人造石墨的简介与应用(人造石墨生产工艺流程图)

发布:2024-06-08 浏览:38

核心提示:人造石墨,顾名思义就是用人工方法制成的石墨。它是类似于结晶学中的多晶体。人造石墨种类繁多,生产工艺千差万别。在广义上,一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨,如炭(石墨)纤维、热解炭(石墨)、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧)和石墨化等工序制得的块状固体材料,如石墨电极、等静压石墨等。制造人造石墨的方法有很多种,最常见的是,以主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,

人造石墨,顾名思义就是用人工方法制成的石墨。
它是类似于结晶学中的多晶体。
人造石墨种类繁多,生产工艺千差万别。
在广义上,一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨,如炭(石墨)纤维、热解炭(石墨)、泡沫石墨等。
而狭义上的人造石墨通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧)和石墨化等工序制得的块状固体材料,如石墨电极、等静压石墨等。
制造人造石墨的方法有很多种,最常见的是,以主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,在其中加沥青作为粘结剂,再加入少量其他辅料。
各种配合好以后,将其压制成型,然后在2500~3000摄氏度、非氧化性气体中处理,使之石墨化。
人造石墨的形态较多,既有粉状,也有纤维状和块状,而狭义的人造石墨通常为块状,使用时需要加工成一定形状。
其可看作是一种多相材料,包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。
一般来说,热处理温度越高,其石墨化程度也就越高。
工业生产的人造石墨,其石墨化程度通常低于90%。
相较天然石墨,人造石墨的传热性能和导电性能、润滑性和可塑性较弱,但人造石墨同样具有较天然石墨更好的耐磨、耐腐蚀、渗透率低等优势。
目前,人造石墨产品主要应用在以下几个方面:一、石墨电极类主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括:(1)普通功率石墨电极。
允许使用电流密度低于17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
(2)抗氧化涂层石墨电极。
表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极,形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗。
(3)高功率石墨电极。
允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。
(4)超高功率石墨电极。
允许使用电流密度大于25A/厘米2的石墨电极。
主要用于超高功率炼钢电弧炉。
二、石墨阳极类主要以石油焦为原料,煤沥青作粘结剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。
一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。
包括:(1)各种化工用阳极板;(2)各种阳极棒。
三、特种石墨类主要以优质石油焦为原料,煤沥青或合成树脂为粘结剂,经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。
一般用于航天、电子、核工业部门。
它包括光谱纯石墨,高纯、高强、高密以及热解石墨等。
四、石墨热交换器将人造石墨加工成所需要的形状,再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品,它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备,主要用于化学工业。
包括:(1)块孔式热交换器;(2)径向式热交换器;(3)降膜式热交换器;(4)列管式热交换器。
五、非标准制品类该产品是指用石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型石墨制品。
包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、块等异型品。
六、不透性石墨类该产品是指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品,包括热交换器的基体块。

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