一、高純石墨是用什么生產的
高(gao)純石(shi)墨是指碳含量在99.99%以上的石(shi)墨材料(liao),其(qi)具有良好的性能,廣泛應(ying)用于各(ge)大(da)(da)工(gong)業領域。常見的高(gao)純石(shi)墨大(da)(da)多是人工(gong)生(sheng)產(chan)的,其(qi)生(sheng)產(chan)原料(liao)主要是三樣:
1、石油焦
石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)是石(shi)(shi)油(you)渣油(you)、石(shi)(shi)油(you)瀝青經(jing)焦(jiao)化后得(de)到的(de)可(ke)燃固體(ti)產物,黑(hei)色(se)多(duo)孔,主要(yao)元(yuan)素為碳(tan),灰分含(han)量很低。石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)屬于易(yi)石(shi)(shi)墨(mo)化碳(tan)一類,石(shi)(shi)油(you)焦(jiao)在化工、冶金中(zhong)廣(guang)泛應用(yong),是生(sheng)產人造(zao)石(shi)(shi)墨(mo)制(zhi)品及電解鋁用(yong)碳(tan)素制(zhi)品的(de)主要(yao)原材料。
2、針狀焦
針(zhen)(zhen)狀焦(jiao)是外觀具有明顯(xian)纖維(wei)(wei)紋理(li),熱(re)膨脹系數(shu)特(te)別低和容易(yi)石墨化(hua)的一(yi)種優質焦(jiao)炭,焦(jiao)塊破(po)裂(lie)時能按(an)紋理(li)分裂(lie)成細長(chang)條狀顆粒。在偏光顯(xian)微鏡下可觀察到各項(xiang)異性的纖維(wei)(wei)狀結構,因而稱之為針(zhen)(zhen)狀焦(jiao)。
3、煤瀝青
煤瀝(li)(li)(li)青(qing)是煤焦油深加工的(de)(de)主要產品之一,為(wei)多種碳氫化合物的(de)(de)混(hun)合物,常溫(wen)下(xia)為(wei)黑色高粘(zhan)度半固(gu)(gu)體(ti)或(huo)固(gu)(gu)體(ti),無固(gu)(gu)定的(de)(de)熔點(dian)(dian),在生產高純石墨過(guo)程中(zhong),煤瀝(li)(li)(li)青(qing)主要作為(wei)粘(zhan)結(jie)劑和浸漬劑使用,粘(zhan)結(jie)劑瀝(li)(li)(li)青(qing)一般使用軟化點(dian)(dian)適中(zhong)、結(jie)焦值(zhi)高的(de)(de)中(zhong)溫(wen)或(huo)中(zhong)溫(wen)改質瀝(li)(li)(li)青(qing),浸漬劑使用軟化點(dian)(dian)較低、流變性好的(de)(de)中(zhong)溫(wen)瀝(li)(li)(li)青(qing)。
二、高純石墨生產工藝流程
一(yi)般(ban)高純石墨的生(sheng)產是以針狀焦、石油焦和(he)煤(mei)瀝青(qing)為原料生(sheng)產出來的,具體的生(sheng)產工藝流程(cheng)如(ru)下:
1、煅燒、提純
生產(chan)高(gao)純(chun)石(shi)墨的(de)原料包括骨料、黏結劑和浸漬(zi)劑。選(xuan)好后的(de)骨料,由于它們的(de)成焦溫度或(huo)成煤的(de)地質年(nian)代(dai)等(deng)不(bu)(bu)同(tong),在內部結構中不(bu)(bu)同(tong)程度地含有水分、雜質或(huo)揮(hui)發物,這些(xie)物質需預先排(pai)除,否則會影響產(chan)品質量和使用性能,應(ying)對選(xuan)好的(de)骨料進(jin)行煅(duan)燒或(huo)提純(chun)。
2、磨粉
用于石墨生(sheng)產的(de)固體材(cai)料,雖經煅燒(shao)或提(ti)純的(de)塊度(du)有所減小,但粒(li)度(du)仍(reng)比較(jiao)大,且波(bo)動較(jiao)大,組成不均勻,需(xu)要將骨料粒(li)度(du)粉碎(sui)到配料要求。
3、混捏
磨制好的粉末(mo)與煤(mei)瀝(li)青黏結劑按比例配好后,投(tou)入到加熱式(shi)混捏機中進行混捏,使物料分布均勻。
4、成型
主(zhu)要(yao)成型(xing)方(fang)法(fa)有擠壓(ya)成型(xing)、模(mo)壓(ya)成型(xing)、振動成型(xing)、等靜壓(ya)成型(xing)四種。
5、焙燒
成型后(hou)(hou)的制(zhi)品經焙(bei)燒過(guo)程(即(ji)將(jiang)壓型后(hou)(hou)的生坯在隔(ge)離空氣(qi)條件下通過(guo)熱處(chu)理),使黏結劑炭化為黏結劑焦。
6、浸漬
浸漬的目的就是將熔(rong)融瀝青等(deng)浸漬劑,充填到焙(bei)燒過(guo)程中制品(pin)內部形成的微(wei)小(xiao)氣(qi)孔以及骨料焦炭顆粒(li)中原來存(cun)在的開口氣(qi)孔里,提(ti)高制品(pin)的體積密度(du)、導電率、機械(xie)強(qiang)度(du)、抗(kang)化學腐蝕性(xing)等(deng)。
7、石墨化
石墨化是指使熱力學不穩定的非石墨質碳通過熱活化作用轉變為石墨質(zhi)碳的高溫熱(re)處(chu)(chu)理過程,經過石墨(mo)化處(chu)(chu)理后(hou),即(ji)可得到高純石墨(mo)。