一、高純石墨是用什么生產的
高純(chun)(chun)石墨是(shi)指碳含量在99.99%以上的(de)石墨材料(liao),其具有良好的(de)性能(neng),廣泛應(ying)用于(yu)各大工(gong)業領域(yu)。常見(jian)的(de)高純(chun)(chun)石墨大多是(shi)人工(gong)生產的(de),其生產原料(liao)主要是(shi)三樣:
1、石油焦
石(shi)(shi)(shi)油(you)焦(jiao)是石(shi)(shi)(shi)油(you)渣(zha)油(you)、石(shi)(shi)(shi)油(you)瀝(li)青經焦(jiao)化后(hou)得(de)到的可燃(ran)固體產物(wu),黑色多孔,主(zhu)要(yao)元素為碳,灰分含量很低。石(shi)(shi)(shi)油(you)焦(jiao)屬于(yu)易石(shi)(shi)(shi)墨化碳一類,石(shi)(shi)(shi)油(you)焦(jiao)在化工、冶金中廣泛(fan)應用(yong),是生產人造(zao)石(shi)(shi)(shi)墨制品及(ji)電解鋁(lv)用(yong)碳素制品的主(zhu)要(yao)原材(cai)料。
2、針狀焦
針(zhen)狀焦是外(wai)觀具有明顯纖(xian)維(wei)紋(wen)理(li),熱膨(peng)脹系(xi)數特別低(di)和(he)容易(yi)石墨化的(de)一種優(you)質焦炭,焦塊破裂時能按紋(wen)理(li)分(fen)裂成細長條(tiao)狀顆粒(li)。在偏光(guang)顯微(wei)鏡下可觀察到各(ge)項(xiang)異性的(de)纖(xian)維(wei)狀結構(gou),因而(er)稱之為針(zhen)狀焦。
3、煤瀝青
煤瀝(li)(li)青(qing)是煤焦油(you)深加(jia)工的主(zhu)要(yao)產品(pin)之一(yi)(yi),為(wei)(wei)多種碳氫化合物(wu)的混(hun)合物(wu),常溫下為(wei)(wei)黑色高(gao)(gao)(gao)粘度半(ban)固體或固體,無固定的熔(rong)點(dian),在生產高(gao)(gao)(gao)純石墨過程中(zhong),煤瀝(li)(li)青(qing)主(zhu)要(yao)作為(wei)(wei)粘結劑(ji)和浸漬劑(ji)使(shi)(shi)用,粘結劑(ji)瀝(li)(li)青(qing)一(yi)(yi)般使(shi)(shi)用軟化點(dian)適中(zhong)、結焦值(zhi)高(gao)(gao)(gao)的中(zhong)溫或中(zhong)溫改質(zhi)瀝(li)(li)青(qing),浸漬劑(ji)使(shi)(shi)用軟化點(dian)較低、流變性(xing)好的中(zhong)溫瀝(li)(li)青(qing)。
二、高純石墨生產工藝流程
一般高純石(shi)墨的生(sheng)產(chan)是以(yi)針狀焦(jiao)(jiao)、石(shi)油焦(jiao)(jiao)和煤瀝(li)青為原料生(sheng)產(chan)出來的,具體的生(sheng)產(chan)工藝流程(cheng)如(ru)下:
1、煅燒、提純
生產高純石墨的(de)(de)原料(liao)包括骨(gu)(gu)(gu)料(liao)、黏結劑和(he)浸漬(zi)劑。選好后的(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)料(liao),由(you)于(yu)它們的(de)(de)成(cheng)焦溫度或成(cheng)煤的(de)(de)地質(zhi)(zhi)年(nian)代等不(bu)同,在內(nei)部結構中不(bu)同程(cheng)度地含有水(shui)分、雜(za)質(zhi)(zhi)或揮發物(wu),這些物(wu)質(zhi)(zhi)需預先排除,否(fou)則會影響產品質(zhi)(zhi)量和(he)使用性能,應對選好的(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)料(liao)進行煅燒或提純。
2、磨粉
用于(yu)石(shi)墨生(sheng)產的固體(ti)材(cai)料(liao),雖經煅燒或(huo)提純的塊(kuai)度有所減小,但粒度仍比較大(da),且(qie)波動較大(da),組(zu)成不均勻,需要將骨(gu)料(liao)粒度粉碎(sui)到配料(liao)要求。
3、混捏
磨(mo)制好(hao)的粉(fen)末與(yu)煤瀝青黏結劑按比例配好(hao)后,投(tou)入(ru)到加熱式(shi)混(hun)捏(nie)機中進(jin)行混(hun)捏(nie),使(shi)物料分布均勻。
4、成型
主要成(cheng)型方法有擠壓成(cheng)型、模(mo)壓成(cheng)型、振動成(cheng)型、等(deng)靜壓成(cheng)型四種(zhong)。
5、焙燒
成型(xing)后的制品經(jing)焙燒過程(cheng)(即(ji)將壓型(xing)后的生(sheng)坯(pi)在隔離空氣條件下通過熱(re)處理),使黏(nian)結(jie)劑炭化(hua)為黏(nian)結(jie)劑焦(jiao)。
6、浸漬
浸漬的(de)目的(de)就是將熔融瀝青等浸漬劑,充填到焙(bei)燒過程中制(zhi)品內部形成的(de)微小氣(qi)孔(kong)以及骨料焦炭顆粒中原來存在的(de)開口氣(qi)孔(kong)里,提高制(zhi)品的(de)體(ti)積(ji)密(mi)度、導電率、機械強度、抗(kang)化(hua)學腐蝕性(xing)等。
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碳的高(gao)溫熱處(chu)理(li)過程,經過石(shi)墨(mo)化處(chu)理(li)后,即(ji)可得(de)到高(gao)純石(shi)墨(mo)。