一、高純石墨是用什么生產的
高純石墨(mo)是指碳含量在(zai)99.99%以上的石墨(mo)材料,其具有良好的性能,廣泛應用于各大(da)(da)工業領域。常見的高純石墨(mo)大(da)(da)多是人工生(sheng)產的,其生(sheng)產原(yuan)料主要是三(san)樣(yang):
1、石油焦
石(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)是石(shi)(shi)油渣油、石(shi)(shi)油瀝青經焦(jiao)(jiao)化后得(de)到(dao)的(de)可燃固體產物,黑(hei)色多孔,主要(yao)元(yuan)素(su)為碳,灰分含量很低(di)。石(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)屬于易石(shi)(shi)墨化碳一類(lei),石(shi)(shi)油焦(jiao)(jiao)在(zai)化工、冶金中廣泛應用,是生(sheng)產人(ren)造石(shi)(shi)墨制(zhi)品及(ji)電解鋁(lv)用碳素(su)制(zhi)品的(de)主要(yao)原材料(liao)。
2、針狀焦
針(zhen)狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)是外觀具有明顯(xian)纖(xian)維紋理(li),熱膨脹系數(shu)特別低和容易石墨(mo)化的一種優質焦(jiao)(jiao)炭,焦(jiao)(jiao)塊(kuai)破裂時能(neng)按(an)紋理(li)分裂成細(xi)長條狀(zhuang)顆粒。在偏光(guang)顯(xian)微鏡下(xia)可觀察(cha)到各項異(yi)性(xing)的纖(xian)維狀(zhuang)結構,因而稱之為(wei)針(zhen)狀(zhuang)焦(jiao)(jiao)。
3、煤瀝青
煤(mei)瀝(li)(li)青是(shi)煤(mei)焦(jiao)(jiao)油深加工的主要(yao)產品之一,為(wei)多種碳氫化(hua)合(he)物(wu)的混合(he)物(wu),常溫(wen)(wen)下為(wei)黑色(se)高(gao)粘度半(ban)固(gu)(gu)體或固(gu)(gu)體,無固(gu)(gu)定(ding)的熔點,在生產高(gao)純石墨過程中,煤(mei)瀝(li)(li)青主要(yao)作為(wei)粘結劑和(he)浸(jin)漬劑使用,粘結劑瀝(li)(li)青一般使用軟化(hua)點適中、結焦(jiao)(jiao)值(zhi)高(gao)的中溫(wen)(wen)或中溫(wen)(wen)改質(zhi)瀝(li)(li)青,浸(jin)漬劑使用軟化(hua)點較低、流(liu)變性好的中溫(wen)(wen)瀝(li)(li)青。
二、高純石墨生產工藝流程
一般高純石(shi)墨的生產是以針狀焦、石(shi)油焦和煤瀝(li)青為原料生產出(chu)來的,具體的生產工藝流程如下:
1、煅燒、提純
生產高(gao)純石墨的原料(liao)(liao)包(bao)括骨(gu)料(liao)(liao)、黏結(jie)劑(ji)和浸漬劑(ji)。選好(hao)后的骨(gu)料(liao)(liao),由于它們的成焦(jiao)溫度(du)或成煤(mei)的地質年(nian)代等不(bu)同,在內部結(jie)構中不(bu)同程度(du)地含(han)有水(shui)分、雜質或揮發物,這些物質需預(yu)先(xian)排除,否則(ze)會影響產品質量和使用性能,應對選好(hao)的骨(gu)料(liao)(liao)進行煅燒(shao)或提純。
2、磨粉
用于石墨(mo)生(sheng)產的固(gu)體材料,雖(sui)經煅燒(shao)或提純(chun)的塊度(du)有(you)所減小,但粒度(du)仍比較大,且波(bo)動較大,組成不均勻,需要將骨料粒度(du)粉碎(sui)到配(pei)料要求。
3、混捏
磨(mo)制好的粉末與煤瀝(li)青黏結劑(ji)按比例(li)配好后,投(tou)入到加熱式(shi)混(hun)捏(nie)機(ji)中進行混(hun)捏(nie),使物料分布均(jun)勻。
4、成型
主要(yao)成(cheng)型(xing)方法有擠壓(ya)成(cheng)型(xing)、模壓(ya)成(cheng)型(xing)、振動成(cheng)型(xing)、等靜壓(ya)成(cheng)型(xing)四種。
5、焙燒
成型(xing)后(hou)的制品經(jing)焙燒過(guo)程(cheng)(即將壓型(xing)后(hou)的生坯在隔(ge)離空氣條件(jian)下通過(guo)熱處理),使(shi)黏結劑炭化為黏結劑焦(jiao)。
6、浸漬
浸(jin)漬的(de)(de)目(mu)的(de)(de)就是將熔融(rong)瀝青等(deng)浸(jin)漬劑,充填(tian)到焙燒過程中(zhong)制品(pin)內部形成(cheng)的(de)(de)微小氣(qi)孔(kong)以及骨料焦(jiao)炭顆粒中(zhong)原來存在(zai)的(de)(de)開口(kou)氣(qi)孔(kong)里(li),提高制品(pin)的(de)(de)體積密度、導電率(lv)、機械強度、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碳的高(gao)溫熱處理(li)過程,經(jing)過石墨(mo)化處理(li)后,即(ji)可得到高(gao)純石墨(mo)。