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石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及消耗原理知识讲解

石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及消耗原理知识讲解
石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及消耗原理知识讲解

石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及

消耗原理

目录

一、石墨电极的原料及制造工艺

二、石墨电极的质量指标

三、电炉炼钢简介及石墨电极的消耗机理

石墨电极的原料及制造工艺

●石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料,煤沥青为粘结剂,经过混

捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料,通过石墨电极向电炉输入电能,利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源,使炉料熔化进行炼钢。其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。利用石墨电极优良而特殊的物理化学性能,在其他工业部门也有广泛的用途。生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青

●石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑

多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦属于

易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。

●石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种,前者由延迟

焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。

●石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中

硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。

●针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石

墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上),在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结

构,因而称之为针状焦。

●针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具

有良好的导电导热性能,热膨胀系数较低,在挤压成型时,大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。因此,针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料,制成的石墨电极电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。

●针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青

原料生产的煤系针状焦。

●煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合

物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而熔化,密度为1.25-1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成极为复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多,如沥青软化点、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、结焦值和煤沥青流变性等。

●煤沥青在炭素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,其性能对炭素制

品生产工艺和产品质量影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高、β树脂高的中温或中温改质沥青,浸渍剂要使用软化点较低、QI低、流变性能好的中温沥青。

●下图为炭素企业石墨电极生产工艺流程图

●煅烧:炭质原料在高温下进行热处理,排出所含的水分和挥发份,并

相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。一般炭质原料采用燃气及自身挥发份作为热源进行煅烧,最高温度为1250- 1350℃。

煅烧使炭质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化,主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性,提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能,为后序工序奠定了基础。

煅烧的设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于2.07g/cm3,电阻率不大于550μΩ.m,针状焦真密度不小于

2.12g/cm3,电阻率不大于500μΩ.m。

●原料的破碎处理和配料

在配料之前,须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理。

中碎通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机、对辊破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的0.5-20mm的粒度料。

磨粉是通过悬棍式环辊磨粉机(雷蒙磨)、球磨机等设备将炭质原料磨细到0.15mm或0.075mm粒径以下的粉末状小颗粒的过程。

筛分是通过具有均匀开孔的一系列筛子,将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几种颗粒粒级的过程,现行电极生产通常需要4-5个颗粒料粒级和1-2个粉料粒级。

配料是按配方要求,对各种粒度的骨料和粉料、粘结剂分别计算、称量和聚焦的生产过程。配方的科学性适宜性和配料操作的稳定性是影响产品质量指标和使用性能的最重要因素之一。

配方需确定5方面内容:

①选择原料的种类;②确定不同种类原料的比例;③确定固体原料粒度组成;④确定粘结剂的用量;

⑤确定添加剂的种类和用量。

?返回料的回用(生碎、石墨碎、焙烧碎)

?配方基本原则:球体最紧密堆积原理

电极配方中最大颗粒尺寸的确定大颗粒配方

●混捏:在一定温度下将定量的各种粒度炭质颗粒料和粉料与定量的

粘结剂搅拌混合均匀,捏合成可塑性糊料的工艺过程称为混捏。

混捏的过程:干混(20-35 min)湿混(40-55 min)

混捏的作用:

①干混时使各种原料混合均匀,同时使不同粒度大小的固体炭质物料均匀地混合和填充,提高混合料的密实度;

②加入煤沥青后使干料和沥青混合均匀,液态沥青均匀涂布和浸润颗粒表面,形成一层沥青粘结层,把所有物料互相粘结在一起,进而形成均质的可塑性糊料,有利于成型;

③部分煤沥青浸透到炭质物料内部空隙,进一步提高了糊料的密度和粘结性。

●成型:炭材料的成型是指混捏好的炭质糊料在成型设备施加的外部

作用力下产生塑性变形,最终形成具有一定形状、尺寸、密度和强度的生坯(或称生制品)的工艺过程。

?挤压的操作

①凉料:圆盘凉料、圆筒凉料、混捏式凉料等方式

排出挥发份、降低至适宜温度(90-120℃)增加粘结力,使糊料块度均匀利于成型

20-30 min

②装料:压机升挡板----分2-3次下料----4-10MPa压实

③预压:压力20-25MPa,时间3-5min,同时抽真空

④挤压:压机降挡板----5-15MPa挤压----剪切----翻入冷却水槽

?挤压的技术参数:压缩比、压机料室及嘴型温度、凉料温度、预压压力

时间、挤压压力、挤压速度、冷却水温度

?生坯的检查:体积密度、外观敲击、剖析

?焙烧:是炭制品生坯在填充料保护下、装入专门设计的加热炉内进

行高温热处理, 使生坯中的煤沥青炭化的工艺过程。煤沥青炭化后形成

的沥青焦将炭质骨料和粉料颗粒固结在一起, 焙烧后的炭制品具有较高

的机械强度、较低的电阻率、较好的热稳定性和化学稳定性。

焙烧是炭素制品生产的主要工序之一, 也是石墨电极生产三大热处理过程中的重要一环, 焙烧生产周期较长(一焙22-30天,二焙依炉型5-20天), 而且能耗较高。生坯焙烧的质量对成品质量和生产成本都有一定影响。

生坯内煤沥青在焙烧过程中焦化,排出10%左右的挥发份,同时体积产生2-3%的收缩,质量损失8-10%。炭坯的理化性能也发生了显著变化,由于气孔率增加体积密度由1.70g/cm3降为1.60g/cm3,电阻率10000μΩ.m左右降至40-50μΩ.m,焙烧坯的机械强度也大为提高。

二次焙烧是焙烧品浸渍后进行再次焙烧,使浸入焙烧品孔隙中的沥青炭化的工艺过程。生产体积密度要求较高的电极(除RP以外的所有品种)和接头坯料需进行二焙,接头坯料还需进行三浸四焙或二浸三焙。

?焙烧炉主要炉型:

连续作业----环式炉(带盖、不带盖)、隧道窑

间歇作业----倒焰窑、车底式焙烧炉、箱式焙烧炉

?焙烧曲线及最高温度:

一次焙烧----320、360、422、480小时,1250 ℃

二次焙烧----125、240 、280 小时,700-800 ℃

?焙烧品的检查:外观敲击、电阻率、体积密度、抗压强

度、内部结构剖析

?浸渍是将炭材料置于压力容器中,在一定的温度和压力条件下将液

态浸渍剂沥青浸入渗透到制品电极孔隙中的工艺过程。目的是降低制品气孔率,增加制品体积密度和机械强度,改善制品的导电和导热性能。

浸渍的工艺流程及相关技术参数是:焙烧坯——表面清理——预热(260-380 ℃,6-10小时)——装入浸渍罐——抽真空(8-9KPa,40-50min)——注沥青(180-200 ℃)——加压(1.2-1.5MPa,3-4小时)——返沥青——冷却(罐内或罐外)

浸渍品的检查:浸渍增重率G=(W2-W1)/W1×100%

一次浸渍品增重率≥14%

二次浸渍品增重率≥9%

三次浸渍品增重率≥5%

●石墨化是指在高温电炉内保护介质中把炭制品加热到2300 ℃以上,使

无定形乱层结构炭转化成三维有序石墨晶质结构的高温热处理过程。

平面六角网格层状结构

石墨化的目的和作用:

①提高炭材料的导电、导热性(电阻率降低4-5倍,导热性提高约10倍);

②提高炭材料的抗热振性能和化学稳定性(线膨胀系数降低50-80%);

③使炭材料具有润滑性和抗磨性;

④排出杂质,提高炭材料的纯度(制品的灰分由0.5-0.8%降到0.3%左右)。

●石墨化过程的实现:

炭材料的石墨化是在2300-3000 ℃高温下进行的,故工业上只有通过电加热方式才能实现,即电流直接通过被加热的焙烧品,这时装入炉内的焙烧品既是通过电流产生高温的导体,又是被加热到高温的对象。

目前广泛采用的炉型有艾奇逊(Acheson)石墨化炉和内热串接(LWG)炉。前者产量大、温差大、电耗较高,后者加热时间短、电耗低、电阻率均匀但不好装接头。

石墨化工艺过程的控制是通过测温确定与升温情况相适应的电功率曲线进行控制,通电时间艾奇逊炉50-80小时,LWG炉9-15小时。

石墨化的电耗很大,一般为3200-4800KWh,工序成本约占整个生产成本的20-35%

石墨化品的检查:外观敲击、电阻率测试

●机械加工:炭石墨材料机械加工的目的是依靠切削加工来到达所需

要的尺寸、形状、精度等,制成符合使用要求电极本体和接头。

石墨电极加工分为电极本体和接头两个独立加工过程。

本体加工包括镗孔与粗平端面、车外圆与精平端面和铣螺纹3道工序,圆锥形接头的加工可分为6道工序:切断、平端面、车锥面、铣螺纹、钻孔安栓和开槽。

电极接头连接方式:圆锥形接头连接(一吋三扣和一吋四扣)、圆柱形接头连接、凹凸连接(公母扣连接)

加工精度的控制:螺纹锥度偏差、螺纹螺距、接头(孔)大径偏差、接头孔同轴度、接头孔垂直度、电极端面平整度、接头四点偏差等。用专用环规和板规等检查。

成品电极的检查:精度、重量、长度、直径、体积密度、电阻率、预装配合精度等。

石墨电极的质量指标

反映石墨电极质量和使用性能的指标主要有:体积密度d b、电阻率ρ、抗折强度σ、弹性模量E、热膨胀系数α和灰分A%。根据这几项指标的差异以及原料和制造工艺的不同,国家标准(YB/T 4088/89/90-2000)中将石墨电极分为普通功率石墨电极(RP)、高功率石墨电极(HP)、超高功率石墨电极

(UHP)三种。后石墨电极生产厂根据用户使用需求增加了高体密石墨电极(HD)和准超高石墨电极(SHP)两种。

在国家标准基础上,各企业有自己的企业标准,客户订货时也会提出自己的质量标准。

● 体积密度是石墨电极试样的质量与其体积的比值,单位g/cm 3,体积密度越大说明电极越密实,与强度、抗氧化性能是正相关,一般而言,同品种电极体积密度越大,其电阻率也越低。

提高体积密度的途径是:调整配方、增加小粒级料和粉料用量,用真密度高的焦,使用结焦值高的沥青和增加浸渍次数等。

● 电阻率是来衡量电极的导电能力的参数,是指电流通过导体时,导体对电流阻力的一种性质,数值上等于长度为1m 、截面积为1m 2的导体在一定温度条件下的电阻值,单位μΩ·m 。电阻率越低,电极在使用中导电性越好、消耗就越低。

降低电阻率的途径有:使用优质原料,提高制品体积密度,提高石墨化温度等。

● 抗折强度是表征石墨材料的力学性能的参数,也叫抗弯强度,是指当外力与物体轴线相垂直,物体受外力作用后先呈弯曲到折断瞬间的极限抵抗能力,单位为MPa 。石墨材料的强度有个与其他金属非金属显著不同的特点,其强度随温度升高而增大,在2000-2500 ℃达到最高,为常温的1.8-2倍,之后有所下降。强度高的电极、接头,在使用中越不易折断。

提高抗折强度的途径是:减小配方中焦炭的粒度,提高炭质原料强度,提高制品的体积密度,减少制品内部缺陷等。

● 弹性模量是力学性能的一个重要方面,是衡量材料弹性形变能力的指标,指材料在弹性变形范围内,应力和应变的比值,单位为GPa 。弹性模量越大,要产生一定弹性变形所需的应力越大,简单讲,弹性模量越大材料越脆,弹性模量越小材料越柔。

弹性模量的高低对电极使用起一个综合性的作用,制品的体积密度越高越密实,弹性模量越大,但制品的抗热振性能越差,越易产生开裂掉块。在生产中,往往通过配方粒级的调整、制品体积密度的高低掌握一个比较适应使用要求的弹性模量值。

● 热膨胀系数是指材料受热后膨胀程度的度量,即当温度升高1℃时,引起单位的固体材料试样在某一特定方向上的膨胀比例常数,称为沿该方向的线膨胀系数,单位1×10-6/℃。在没有特别注明之处,热膨胀系数均指线膨胀系数,石墨电极轴向和径向线膨胀系数差异很大,径向要比轴向大0.8-1倍,石墨电极质量指标中的热膨胀系数是指轴向热膨胀系数。

石墨电极的热膨胀系数是非常重要的热学参数,数值越低,表明制品的热稳定性越强,抗氧化性越高,表现在使用上反映出折断越少,消耗越低。

降低热膨胀系数的途径:主要由原料固有性能决定使用质量好的原料,配方使用粒度较大配方或增加大颗粒用量(但会使制品密度和强度降低)。 ● 灰分是指制品中除碳石墨之外的其他固体元素含量。石墨电极中的灰分主要受所用原料的灰分大小影响,石油焦针状焦灰分较低,所以石墨电极灰分一般不超过0.5%,灰分含量在1%以内对炼钢无明显影响,但灰分中的杂质元素会降低电极的抗氧化性能。

● 抗热振因子是表征抗热振性能的参数,抗热振性能是材料自身的一种特性,它表述的是承受急冷急热的一种性能,换句话说,是材料在一定的

αλ

σ?

=E k

温度梯度之下抗碎裂的一种性能,是影响电极使用的一个很重要的综合性的因素。

K——抗热震因子,w/m;σ——抗拉强度,MPa;E——弹性模量,MPa;λ——热导率,w/m·k;α——热膨胀系数,1/K K为一相对值,该值越大,抗热振性能就越强。石墨电极的K值与其在电弧炉中的表现有着较高的相关性,即较高的K值,对应于电极较低的破碎和断裂。

●电炉炼钢简介

近现代炼钢方法主要有转炉炼钢法、平炉炼钢法和电炉炼钢法。平炉炼钢法已基本被淘汰,电炉炼钢法与转炉炼钢法最根本的差别在于,电炉炼钢法是以电能作为热源,而电弧炉炼钢是应用得最为普遍的电炉炼钢方法。我们通常所说的电炉炼钢,主要是指电弧炉炼钢,因为其他类型的电炉如感应电炉、电渣炉等所炼的钢数量较少。

电弧炉炼钢是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变为热能,并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣,冶炼出各种成分的钢和合金的一种炼钢方法。

●石墨电极的消耗机理

石墨电极在电炉炼钢中的消耗量主要与电极本身质量有关,也与炼钢的炉况(如炉子新旧、有无机械故障、是否连续生产等)和炼钢操作(如冶炼钢种、吹氧时间、炉料情况等)关系很大。这里只探讨石墨电极本身的消耗情况,其消耗机理有以下几方面:

?端部消耗包括电弧高温引起的石墨材料升华以及电极端部与钢水及炉

渣发生化学反应的损失。端部高温升华速率主要取决于通过电极的电流密度,其次与电极侧部氧化后的直径大小有关,端部消耗还与是否用电极插入钢水增炭有关。

?侧部氧化电极的化学成分是碳,碳在一定条件下与空气、水蒸气、二

氧化碳都会发生氧化反应,电极侧部氧化量与单位氧化速率和暴露面积有关。一般情况下,电极侧部氧化量要占电极总消耗量的50%左右。

近年来为了提高电炉冶炼速度,更增加了吹氧操作的频次,导致电极的氧化损失增加。在炼钢过程中经常观察电极躯干的发红程度和下端的锥度是衡量电极抗氧化能力的直观方法。

?残端损失电极连续使用到上下两根电极连接处时,一小段电极或接头

(即残体)因本体的氧化变细或裂纹的贯通而产生脱离。残端损失的大小与接头形状扣型、电极内部结构、电极柱的振动、撞击有关。

?表面剥落及掉块在冶炼过程中急冷急热,电极自身的抗热振性能差导

致的结果。

?电极折断包括电极躯干折断和接头折断。电极折断与石墨电极和接头

的自身质量、加工配合有关,也与炼钢操作有关,产生原因往往是钢厂与电极生产厂争议的焦点。

石墨矿基本知识要点

石墨本为无名鼠辈,然2010年的诺贝尔物理学奖,使石墨一夜扬名四海,风光无限。 借着石墨矿的传说与光环,中国宝安股上窜下跳,令人心惊肉跳,欲仙欲死。 石墨矿究有何种神奇,请听我说! 一、石墨特性、分类及用途 (一)石墨基本性质 关于石墨的发现和利用,有案可据的,当首推《水经注》,书中载“洛水侧有石墨山。山石尽黑,可以书疏,故以石墨名山矣。”考古发现,早在3000多年前商代,中国就有用石墨书写的文字,一直延续至东汉末年(公元220年),石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。清朝道光年间(公元1821-1850年),湖南郴州农民开采石墨做燃料,称之为“油碳”。

石墨英文名Graphite,源于希腊文“graphein”,意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A.G.Werner 于1789命名。 石墨分子式为C,分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色、钢灰色,条痕亮黑色,金属光泽,不透明。晶体属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状。晶胞参数:a0=0.246nm, c0=0.670nm。典型的层状结构,碳原子成层排列,每个碳与相邻的碳之间等距相连,每一层中的碳按六方环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构,位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多(层内C-C间距=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。具{0001}完全解理,比重2.09-2.23,比表面积5-10m2/g。硬度具异向

性,垂直解理面为3-5,平行解理面为1-2。集合体常为鳞片状,块状和土状。石墨薄片具良好的导电性和导热性。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。鉴定特征铁黑色,硬度低,一组极完全解理,具挠性,有滑感,易污手。若将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上,则可析出金属铜斑点,而与之相似的辉钼矿则无此反应。 石墨是元素碳的一种同素异形体(其它同素异形体有金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯),每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,

氧化石墨烯的结构及应用

氧化石墨烯的结构及应用 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆(Andre Geim)和康斯坦丁?诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)成功地从石墨中分离出一层碳原子构成的石墨烯,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。自此,石墨烯由于其突出的导热性、室温高速载流子迁移率、透光性和力学性能等,同时具有完美的量子隧道效应、半整数的量子霍尔效应、从不消失的电导率等一系列性质,受到了世界各界的广泛关注,也成为科研领域的新兴宠儿。 氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化后的产物,它是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用前景,因为成为研究的又一重点。 一、氧化石墨烯的分子结构 石墨被强氧化剂氧化,氧原子进入到石墨层间,结合л电子,使层面内的二键断裂,并以C=O,C-OH, -COOH等官能团与密实的碳网面中的碳原子结合,形成共价键型石墨层间化合物。氧化石墨烯的理想结构组成为C400H,也有文献报道其组成为C X+(OH)Y-(H20)2,其中C、H、O等各元素的含量随氧化程度不同而发生改变,一般范围为C7O4H2-C24O13H9,目前,普遍认为氧化石墨是一个准二维固体物质。氧化石墨烯由尺寸不定的未被氧化的芳香“岛”组成,而这些“岛”则被含有醇羟基、环氧基团和双键的六元脂环所分开,芳香环、双键和环氧基团使得碳原子点阵格式近乎处于同一平面,仅有连接到羟基基团的碳原子有较轻微的四面体构型畸变,导致了一些层面的卷翘。官能团处于碳原子点阵格子的上下,形成了不同密度的氧原子分布。 干燥的氧化石墨在空气中稳定性较差,很容易吸潮而变成水合氧化石墨,层间距也会随其含水量的高低而有所不同。随含水量的增加,层间距从0.6nm增加到1.1nm,从而导致X射线(100)衍射峰的位置的变化。 鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位,许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述,以便有利于石墨烯材料的进一步研究,虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱,核磁共振等手段对其结构进行分析,但由于种种原因(不同的制备方法,实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响),氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。 二、氧化石墨烯的制备方法 氧化石墨烯的制备方法主要有Brodie、Staudenmaier和Hummers三种方法,它们都是用无机强质子酸(如浓硫酸、发烟硝酸或它们的混合物)处理原始石墨,将强酸小分子插入石墨层问,再用强氧化剂(如KMnO4、KC104等)对其进行氧化。 1、Brodie法 1898年Brodie采用发烟HNO3体系,以KC103为氧化剂,反应体系的温度需先维持在0℃,然后,不断搅拌反应20-24h。洗涤后获得的氧化石墨的氧化程度较低,需进行多次氧化处理以提高氧化程度,反应时间相对较长。该法的优点是其氧化程度可利用氧化时间进行控制,合成的氧化石墨结构比较规整。但因采用KC103作氧化剂,有一定的危险性。

石墨矿情况介绍

石墨矿情况介绍 一、石墨简介 (一)石墨概念 石墨(graphite)是有机成因的碳质物变质而成,最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。煤层可经热变质作用部分形成石墨,而少量石墨则是火成岩的原生矿物。石墨由于其特殊结构,具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性,一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源,石墨应用范围广泛,国际曾有专家预言“20世纪是硅的世纪,21世纪将是碳的世纪”。 石墨鉴定特征:1、铁黑色,硬度低,一组极完全解理,有滑感和染手。2、石墨是在高温下形成。3、石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中,是有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石墨也常见于陨石中,一般为团块状,以一定方位关系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。 (二)石墨的分类 1、天然石墨 按石墨结晶形态和工艺特性,将天然石墨分为三类: (1)致密结晶状石墨

致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显,晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米,比表面积范围集中在0.1-1m2/g,晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这类石墨矿品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 (2)鳞片石墨 鳞片石墨晶体呈鳞片状;这是在高温高压下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿品位不高,一般在2~3%,或10~25%之间。它是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越,因此其工业价值最大。 (3)隐晶质石墨 隐晶质石墨又称微晶石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,比表面积范围集中在1-5m2/g,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性比鳞片石墨稍差。品位较高,一般固定碳含量60~85%。少数高达90%以上。一般应用于铸造行业比较多。主要蕴藏在湖南郴州鲁塘。随着石墨提纯技术的提高,土状石墨的应用将越来越广泛。 2、人造石墨

包装印刷工艺流程及工艺介绍

包装印刷工艺流程及工艺介绍 精美的包装同时也离不开包装印刷,包装印刷是提高商品的附加值、增强商品竞争力、开拓市场的重要手段和途径。设计者应该了解必要的包装印刷工艺知识,使设计出的包装作品更加具有功能性和美观性。 1. 印刷工艺流程 在包装成型之前,需要经过一系列有序的印刷工作: 图01 为了提高印刷质量和生产效率,在印刷前,应注意查看设计稿有无多余内容;文字和线条是否完整;检查套版线、色标及各种印刷和裁切用线是否完整等。只有这样,才能提高生产效率,保证印刷的顺利完成。 图02

不同的包装材料会有不同的印刷工艺,由于纸品包装材料在实际生活中运用最广,所以下面以纸品包装材料印刷工艺为例,为大家阐述印刷工艺的相关知识。 2. 纸品包装印刷工艺 2.1.印刷方法 纸包装印刷的方法有很多种,方法不同,操作也不同,印出的效果也不同。传统使用的印刷方法主要分为以下四类: (1)凸版印刷 凸版印刷是指印版上的图文部分高于非图文部分,墨辊上的油墨只能转移到印版的图文部分,而非图文部分则没有油墨,从而完成印刷品的印刷。 (3)平版印刷 印版的图文部分和非图文部分保持表面相平,图文部分覆一层富有油脂的油膜,而非图文部分则吸收适当水分。上油墨时,图文部分排斥水分而吸收油墨,非图文部分因吸收了水分而形成抗墨作用。 图07 该印刷品具有线条或网点中心部分墨色较浓,边缘不够整齐,色调再现力差,鲜艳度缺乏等特点。

图08 提示:由于平版印刷的方法在工作中简单,成本低廉,所以成为现在印刷上使用最多的方法。 (4)丝网印刷 丝网印刷是指在刮板挤压作用下,油墨从图文部分的网孔中漏到承印物上,而非图文部分的丝网网孔被堵塞,油墨不能漏至承印物上,从而完成印刷品的印刷。 图09

石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及消耗原理知识讲解

石墨电极的生产工艺流程和质量指标的及 消耗原理

目录 一、石墨电极的原料及制造工艺 二、石墨电极的质量指标 三、电炉炼钢简介及石墨电极的消耗机理 石墨电极的原料及制造工艺 ●石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料,煤沥青为粘结剂,经过混 捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料,通过石墨电极向电炉输入电能,利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源,使炉料熔化进行炼钢。其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。利用石墨电极优良而特殊的物理化学性能,在其他工业部门也有广泛的用途。生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青 ●石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑 多孔,主要元素为碳,灰分含量很低,一般在0.5%以下。石油焦属于 易石墨化炭一类,石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途,是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。 ●石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种,前者由延迟 焦化所得的石油焦,含有大量的挥发分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业多在炭素厂内进行。 ●石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中 硫焦(含硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种,石墨电极及其它人造石墨制品生产一般使用低硫焦生产。 ●针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石 墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒(长宽比一般在1.75以上),在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结 构,因而称之为针状焦。 ●针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具 有良好的导电导热性能,热膨胀系数较低,在挤压成型时,大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。因此,针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料,制成的石墨电极电阻率较低,热膨胀系数小,抗热震性能好。 ●针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青 原料生产的煤系针状焦。 ●煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合 物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而熔化,密度为1.25-1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成极为复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多,如沥青软化点、甲苯不溶物(TI)、喹啉不溶物(QI)、结焦值和煤沥青流变性等。

氧化石墨烯的制备及表征

氧化石墨烯的制备及表征 文献综述 材料0802班 李琳 200822046

氧化石墨烯的制备及表征 李琳 摘要:石墨烯(又称单层石墨或二维石墨)是单原子厚度的二维碳原子晶体,被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元[1]。石墨烯可通过膨胀石墨经过超声剥离或球磨处理来制备[2,3],其片层厚度一般只能达到30~100 nm,难以得到单层石墨烯(约0.34 nm),并且不容易重复操作。所以寻求一种新的、容易和可以重复操作的实验方法是目前石墨烯研究的热点。而将石墨氧化变成氧化石墨,再在超声条件下容易得到单层的氧化石墨溶液,再通过化学还原获得,已成为石墨烯制备的有效途径[4]。通过述评氧化石墨及氧化石墨烯的制备、结构、改性及其与聚合物的复合,展望了石墨烯及其复合材料的研究前景。 关键词:氧化石墨烯,石墨烯,氧化石墨,制备,表征 Oxidation of graphite surfaces preparation and Characterization LI Lin Abstrat:Graphite surfaces (also called single graphite or 2 d graphite )is the single atoms thickness of the 2 d carbon atoms crystal, is considered fullerenes, carbon nanotubes and graphite basic structure unit [1].Graphite surfaces can through the expanded graphite after ultrasonic stripping or ball mill treatment topreparation [2,3], a piece of layer thickness normally only up to 30 to 100 nm, hard to get the single graphite surfaces (about 0.34 nm), and not easy to repeated operation. So to search a new, easy to operate and can be repeated the experiment method of the graphite surfaces is the focus of research. And will graphite oxidization into oxidation graphite, again in ultrasonic conditions to get the oxidation of the single graphite solution, again through chemical reduction get, has become an effective way of the preparation of graphite surfaces [4]. Through the review of graphite oxide and oxidation graphite surfaces of the preparation, structure, modification of polymer and the

石墨电极知识

石墨电极 1、石墨电极,主要以、为原料,作结合剂,经、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。 2、使用说明 (1)受潮湿的石墨电极,使用前要烘干。 (2)去除备用石墨电极孔上的泡沫塑料保护帽,检查电极孔内螺纹 是否完整。 (3)用不含油和水的压缩空气清理备用石墨电极表面和孔内螺纹; 避免用钢丝团或金属刷砂布清理。 (4)将接头小心地旋入备用石墨电极一端(不建议将接头直接装入 炉上撤换下来的电极)的电极孔内,不得碰撞螺纹。 (5)将电极吊具(建议采用石墨材质的吊具)拧入备用电极另一端的 电极孔内。 (6)起吊电极时,垫松软物到备用电极装接头一端的下面,以防止 地面碰损接头;用吊钩伸入吊具的吊环后吊起,吊运电极要平稳,防 止电极由B端松脱或与其它的固定装置碰撞。 (7)将备用电极吊到待接电极上方,对准电极孔后慢慢落下;旋转 备用电极,使螺旋吊钩与电极一起转动下降;在两支电极端面相距 10-20mm时,再次用压缩空气清理电极两个端面和接头的裸露部分; 在最后完全下放电极时,不可过猛,否则因猛烈碰撞,会导致电极 孔和接头的螺纹受损。 (1)用力矩扳手拧备用电极,直到两支电极的端面紧密接触为止 (电极和接头的正确连接夹缝小于0.05mm)。 石墨在大自然中非常普遍,并且石墨烯是人类已知强度最高的物质,但科学家可能仍然需要花费数年甚至几十年时间,才能找到一种将 石墨转变成大片高质量石墨烯"薄膜"的方法,从而可以用它们来为 人类制造各种有用的物质。据科学家称,石墨烯除了异常牢固外,

石墨矿资源概述

石墨矿资源概述 石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。 一、矿石矿物原料特点 石墨的化学成分为碳(C)。天然产出的石墨很少是纯净的,常含有10%~20%的杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;解理{0001}完全,硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。石墨属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。 石墨晶体具典型的层状结构,碳原子排列成六方网状层,面网结点上的碳原子相对于上下邻层网格的中心。重复层状为2的是石墨2H多型,属六方晶系,即通常所指的石墨;若重复层状为3的则为石墨3 R多型,属三方晶系,但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中,层内碳原子的配位数为3,具共价金属键,间距0.142nm,层与层间以分子键相连,间距为0.340nm,此种特殊的晶体结构和化学键性使石墨具有一些特殊的工艺性能。 由于碳原子在石墨结晶格子的原子层中排列紧密,热振动困难,因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨的熔点为3850℃,沸点为4250℃,吸热量6.9036×107J/kg,经高温电弧灼烧重量损失极小,在2500℃时其强度比常温时提高1倍,热膨胀系数小(1.2×10-6),温度骤变时其体积变化不大。由于石墨晶体中存在容易流动的电子,因此其导电、导热性能不亚于金属。但随温度升高,导热系数反而减少,在极高温度下趋于不导热状态。石墨的化学稳定性好,不受酸、碱及有机溶剂的侵蚀。石墨的润滑性能类似于二硫化钼和四氟化烯,摩擦系数在润滑介质中小于0.1,尤以鳞片状石墨的润滑性更好。此外,石墨还具涂敷性和可塑性,将其涂敷在固体物体表面,可形成薄膜牢固粘附而起保护固体作用,并可制成任何复杂形状的制品。 由于石墨的工艺性能及用途主要决定于其结晶程度,据此,中国工业上将石墨矿石主要分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两种工业类型。晶质(鳞片状)石墨矿石中,石墨晶体直径大于1μm,呈鳞片状;矿石品位较低,但可选性好;与石墨伴生的矿物常有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴子石和少量黄铁矿、方解石等,有的还伴生有金红石及钒等有用组分;矿石呈鳞片状、花岗鳞片或粒状变晶结构,片状、片麻状或块状构造。隐晶质(土状)石墨矿石中,石墨晶体直径小于1μm,呈微晶的集合体,在电子显微镜下才能见到晶形;矿石品位高,但可选性差;与石墨伴生的矿物常有石英、方解石等;矿石呈微细鳞片-隐晶质结构,块状或土状构造。中国石墨矿石绝大多数为晶质(鳞片状)矿石,约占总保有石墨矿石储量的98%,分布于区域变质型及岩浆热液型石墨矿床中;隐晶质(土状)石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。实际上石墨矿石中的石墨片径是参差不齐的,所谓晶质石墨矿石中,也可能含隐晶质

印刷制流程

印刷制版流程 ?印刷制版流程主要步骤:收集资料——扫描图片——文字录入——图象设计——版面编程——输出菲林——打样——较对——成品?扫描仪技术指标 ?扫描仪的主要技术指标有:原稿种类、输入分辨率、扫描密度范围、有效输入灰度级、输入速度、输入数据格式、接口标准、输入幅面以入缩入倍率。 ?原稿种类是指透射或反射,阳图或阴图原稿等。 ?输入入分辨率是以每英寸分辨的像素点数来表示的,以DPI为单位。输入分辨率的高低直接的清晰度也就越高。反身原稿最高输入分辨率通常为600DPI-2400 DPI,透射原稿最高输入分辨率通常为300 DPI-8000 DPI。 ?电脑创意软件的选择 ?目前,国内较多的电脑美术设计在微机平台上用IBMPC及它的兼容机来作三维和三维的徒刑和动画制作即视频制作。面Macintosh 机从一开始出现就是图形界面。多用于作平面设计与印前处理。但 ?也能做平面,MAC机也能作视频,最近IBM、APPLE、MOTOROLA三家联手推出了POWER PC,PC与MAC软件不能通用

已成为历史。从软件上看,Windows3.1操作系统也实现了完全的图形用记界面,绝大部分以前仅在MAC机上运行的桌面出版软件也都有了Windows的版本,例如Photoshop软件,便同时有MAC版和PC版的,在两种机型上都能运用。 ?目前较为成熟的并投放应用的电脑创意软件(主要指桌面系统常用到的电脑创意软件)主要有以下几类: ?1、图形绘画软件 ?较流行的图形处理软件有: ?(1)Adobe ILLUSTRATOR ?具有文字输入和图标、标题字、字图以及各种图表的设计制作和编辑等优越的功能,是电脑设计师们常用的。 ?(2)Aldus Freehand ?是美国Aldus公司推出的一个应用广泛的计算机图形设计软件,特别是在报纸和杂志的广告制作以及统计图形的制作方面深受欢迎。?(3)CorelDRAW: ?由Corel公司推出的一个绘画功能很强大的软件,并且兼有图形绘画、图象处理、表格制能及制作支画等等许多功能。 ?2、图象编辑软件 ?较流行的图象编辑软件有:

印刷工艺流程

印刷工艺流程 【摘要】书籍印刷是用纸张及各种装帧材料、印装工艺将书籍设计物化成为具有物质形态的书籍的工艺过程。书籍印刷主要采用平版印刷方式,平版印刷的印版图文部分与空白部分几乎在同一平面上,印刷时,先由供水装置向印版的空白部分供水,然后由供墨装置向印版供墨,利用水墨不相溶原理,油墨只能供到印版的图文部分,再利用印刷压力,将印版上的油墨通过橡皮布转移到承印物上,完成印刷。书籍的整体设计及最终的形态、效果、质量,必须依赖于纸张材料印前制版、正式印刷、印后加工、装订成型等技术。本文对书籍印刷工艺流程进行了分析。 【关键词】印刷;书籍印刷;印刷流程 1 书籍纸张材料选择 印刷用纸种类较多,有新闻纸、凸版纸、胶版纸、铜版纸、轻涂纸等。 新闻纸也叫白报纸,具有吸墨性能好的特点,它是报刊的主要用纸,也可以用于印刷质量不高的期刊、一般读物等,适合于高速轮转机印刷。 凸版纸具有吸墨均匀、抗水性能强、不起毛等特点,它是印刷书籍、杂志的主要用纸,主要供凸版印刷机使用。 胶版纸具有伸缩性小和对油墨的吸收性均匀、抗水性能强等特点,主要供胶印印刷机或凸版印刷机印制较高级印刷品,如一些高级书籍、书籍封面、宣传画等。 铜版纸属于涂布纸,表面光泽度高、平滑性好,多用于印刷高档印刷品,如画册、商标等。轻涂纸是涂布量较低的涂布纸,主要用于印刷期刊杂志、产品广告等,适合于高速轮转机印刷。 目前,我国绝大多数书籍均采用胶版印刷,书籍印刷多选用胶版纸或轻涂纸为书籍内芯用纸,选用铜版纸为书籍封面用纸。 2 书籍的印前制版 印刷需要一个载体将书籍设计信息通过油墨转移到纸张上,印版就是用于传递油墨或其他黏附色料至承应物上的印刷图文载体。书籍印刷采用平版印刷方式,平版印版包括传统的PS 版、平凹版,以及感光型、感热型等CTP版,其中,传统型的PS型使用最多,其制作过程大致包括出片、拼版、晒版、打样等四个阶段。 1)出片:通过激光照排机,运用分色和网点技术,将书籍设计稿转换为分色胶片。胶片有阳图型胶片和阴图型胶片两种。胶片上图文信息部分不透光、空白部分透光的为阳图型胶片;胶片上图文信息部分透光、空白部分不透光的为阴图型胶片; 2)拼版:又称“装版”、“组版”。因为最终形态的书籍多为16开版面,而生产多用对开纸上对开印刷机进行印刷,如此就需要将多个16开的版面胶片拼在一个对开版面胶片上,然后用对开纸进行印刷,印刷完成后再将对开纸按一定顺序折成16开,得到16开的书籍大小。拼版可以采用人工拼版或电脑拼版,拼版时要根据折页顺序、书籍配页顺序、裁切等来排列胶片的位置; 3)晒版:是将拼好的胶片晒制成PS印版的过程。根据使用的胶片类型不同,PS版有阳图型PS版和阴图型PS版两种。阳图型PS版属于光分解型,是用阳图型胶片与版材感光层密接曝光,感光层见光部分分解,后用稀碱液显影而被溶解,露出铝版基,形成印版的空白部分;而未见光部分的感光层未发生变化,仍留在版面上,构成印版的印刷图文部分。阴图型PS版属于光聚合型,是用阴图型胶片与版材感光层密接曝光,感光层见光部分发生聚合,成为不溶于显影液的物质,形成印版的图文部分;而后用稀碱液显影,未见光部分溶于显影液,露出铝版基,形成印版的空白部分 4)打样:用晒制好的PS印版安装到打样机上印刷出几张印品,用于检查制版各工序的质

电解池知识点归纳

电解池 第1课时 电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池:把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极:(与电极材料无关)阳极:与电源的正极相连,发生氧化反应; 阴极:与电源的负极相连,发生还原反应。 3、构成条件:“三电一回路”①直流电源;②阴、阳电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素:①离子得失电子的能力;②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电) 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 ? 6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池一个概念 将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应极—失电子—发生氧化反应极—得电子—发生还原反应极—得电子—发生还原反应流向电子负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极 电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极 离子阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极 四个条件 ②电解质溶液③闭合电路④自发进行的氧化还原反应②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源相同点氧化还原反应

石墨烯生产成套设备

石墨烯生产成套设备石墨烯生产设备的概况 目前生产石墨烯的制备方法主要是机械法、氧化法、基片生长法和液相法等,这些生产技术及方法多数存在着产量低、能耗大、品质差等缺点,从而也止约了国内石墨烯的生产及发展。南通富莱克石墨烯生产课题组经过不懈的努力发明了一种以高速分散、破碎研磨、旋涡空化、剪切超声为一体的直接在液相中进行连续分散和不间断剥离石墨片的石墨烯生产线,实现了通过机械剪切液力空化等技术手段产出高品质的石墨烯,深受广大石墨烯生产商的亲睐。 石墨烯生产设备是一种釆用机械液力剪切、空化剥离石墨片而产出的单层、多层等高品质石墨烯的高科技先进设备。这种先进技术的发明及应用,在一定程度上加快了石墨烯生产步伐,也促进了石墨烯生产企业进行大规模、高效率、低成本、无污染生产的信心。况且这种机械液力剪切、空化旋涡剥离石墨片的生产工艺具有操作简单、安全可靠、无氧化、无需高温、优质高品的特点非常适合优质石墨烯的大规模生产。

石墨烯生产设备主要结构 石墨烯生产设备主要结构:是由高剪切分散搅拌配料罐、精细分散研磨机、液力旋涡空化器、高剪切旋流超声器、多管道冷凝器、超声储料罐、集成控制系统、压力表温控仪等组成。 石墨烯生产设备工艺流程 石墨烯生产工艺流程:首先在高剪切分散搅拌配料罐配上石墨粉、分散剂或表面改性剂和水等进行分散搅拌,先关循环阀然后打开储料罐与分散研磨泵连接阀,使石墨溶液通过精细分散研磨机、液力剪切旋涡空化器再通过压力进入高剪切旋流超声储料器等工艺过程。在配料罐无料时自动关闭下面连接阀并开通循环阀让石墨溶液自循环不间断进行剥离片使石墨烯单层多层迖到理想效果,在集成控制系统设计压力控制、时间控制、温度控制等也可釆用电脑控制或触摸频控制或全自动控制方式。

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、最详细)

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、 最详细) 一、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中,据USGS资料显示,2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%,仅次于巴西(约占世界的38%)。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿,使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨,位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨,墨西哥石墨储量为310万吨。 2015年世界主要石墨国家基础储量对比图 2、国外石墨矿床类型 (1)石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中,此类矿床石墨鳞片大,矿石质量高,有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿; (2)含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中,此类矿床石墨品位高,典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿;(3)由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床,此类矿床矿石质量较好,在俄罗斯和朝鲜等国家

有分布; (4)煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质,墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西 巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区,PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿,石墨矿石储量已探明2.5亿吨,品位20-25%。新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨,碳含量4-10%。 印度印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床,主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦,奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中,有三个石墨矿带,即:博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带,其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里,矿体厚120米。 墨西哥 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间,矿体厚7.3米,矿体的平均品位非常高,矿石一般品位为80%,最高品位可达95%。

电解池知识点归纳完整版

电解池知识点归纳 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

电解池 第1课时电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池:把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极:(与电极材料无关)阳极:与电源的正极相连,发生氧化反应; 阴极:与电源的负极相连,发生还原反应。 3、构成条件:“三电一回路”①直流电源;②阴、阳电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素:①离子得失电子的能力;②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电) 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子

活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 6、 原电池和电解池的区别 【练习1】如图所示是电 解氯化铜溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极,下列有关判断正确的是( ) A.a 为负极,b 为正极 B.a 为阳极,b 为阴极 C.电解过程中,d 电极质量增加 D.电解过程中,氯离子的浓度不变 随堂检测 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池 一个概念将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应 极—失电子—发生氧化反应 极 —得电子—发生还原反应极 —得电子—发生还原反应流向 电子 负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极离子 阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极 四个条件②电解质溶液③闭合电路 ④自发进行的氧化还原反应 ②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源 相同点 氧化还原反应

水性石墨烯导电油墨——作业指导书

深圳市前海展旺新能源科技有限公司文件编号: 制定日期: 2019-09-01 文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 1 页/共 5 页 版本修订内容描述修订日期制定人审核人批准人A0 初次发行2019-09-01曾凡聪 制定人/日期审核人/日期批准人/日期文件发行章

文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 2 页/共 5 页1 目的 规范水性石墨烯导电油墨的生产操作规程,保障生产工作的正常进行,保证产品质量。 2 适用范围 水性石墨烯导电油墨生产工艺全过程。 3 工艺流程 水性树脂 去离子水 石墨烯粉体超导炭黑 助剂 组合物混合液 高速分散机导电黑浆 砂磨机系统 真空分散机 未增稠 水性石墨烯导电油墨 增稠剂 水性石墨烯导电油墨 半成品 真空分散机 水性石墨烯导电油墨真空捏合机 4 操作流程 4.1 制备组合物混合液(工序号001) 1)按水性石墨烯导电油墨配方表分别称取相应质量的原材料,备用。 2)将水性树脂、去离子水依次加入高速分散机的搅拌罐中,启动高速分散机,将其转速设置为200rpm,然后将相应助剂加入搅拌罐中,将分散机转速设置为400rpm,搅拌分散5-10min;再依次缓慢加入石墨烯粉体、超导炭黑粉体,然后将分散机转速设置为1500rpm,搅拌分散1h,即得到组合物混合液,并将制备的组合物混合液倒入塑料桶中存放。 4.2 制备导电黑浆(工序号002) 1)称量15kg组合物混合液加入砂磨机系统的搅拌缸A中。 2)检查砂磨机系统是否正常,打开冷水机电源开关,启动冷水机,将冷却循环水温度设置为10℃。 3)待冷却循环水温度达到设定温度后,打开砂磨机主机电源开关,进入砂磨机运行监控系统,点击“主机启动”按键,再点击“点动加速”按键,将主机转速设置为1000rpm;然后点击“上料泵

完整的印刷工艺流程 (2)

完整的印刷工艺流程(配图)印刷流程 一、印刷业务流程 1、客户网上或热线咨询 2、专业业务人员上门沟通 3、签订印刷加工合同交预付款 4、前期图文设计 5、客户校对修改 6、客户定稿鉴字 7、上机印刷 8、后期加工 9、成品检验 10、成品包装运输上门 二、印刷工艺流程 1、出片、打样 2、拼版、晒版PS版 3、上机印刷 4、后期加工 5、检验出厂 三、后期加工工艺

1、装订(胶装、精装、骑马订、平订、简装、粘面) 2、折页(二折、三折、四折、五折等) 3、覆膜(亮膜、哑膜)、上光、过油(局部、全部)、UV(局部、全部)。 4、普通闷切(直角、圆角、圆、椭圆)、异形闷切、烫金(金、银)、起凸 5、裱糊(信封、手提袋、包装盒、精装书封皮、卡盒) 印刷成本计算: 印刷成本的核算也可分为以上三部分,三者总和就是印刷品的价格。 1、印刷前期: 完成菲林和打样的工艺流程是以每P计算的,设计、出片、打样、印刷、拼版一般以A4为单位(210×285㎜)是计价标准,如有折页,按实际尺寸计算。菲林胶片是上机的必需品,印刷打样是领机核对颜色的最基本依据。 2、印刷: 印品完成的关键环节是印刷,计价标准是色令即每种颜色每令纸,对开一般5令起印,不足5令按5令计算。如果有专色,如企业专用图案印专色(pantone墨)或印金、印银等。请一定注明,那么就会从4色增加到5色,6色,以便合价准确3、印刷后期: 通常是印品印刷完成后的加工工作。一定要注明:装订(骑马钉或胶钉),折页(几折);印后工艺是否有复膜或UV,模切,烫金和起凸的面积也要写清楚,印品专用材料,打包数量如有特殊要求也请注明。工艺环节注明的越具体准确,价格越会准确。 备注:具体后期加工工艺参见《常问常答——专业术语》(要求:链到专业术语)印刷术是中国古代四大发明之一,从古到今印刷行业都需要很专业的技术,而现代

电解池知识点归纳

电解池知识点归纳 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电解池 第1课时电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池:把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极:(与电极材料无关)阳极:与电源的正极相连,发生氧化反应; 阴极:与电源的负极相连,发生还原反应。 3、构成条件:“三电一回路”①直流电源;②阴、阳电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素:①离子得失电子的能力;②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电) 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶 液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->N>S>F- 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路

6 、原电池和电解池的区别 【练习1】如 图所示是电解氯化铜溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极,下列有关判断正确的是( ) 为负极,b 为正极 为阳极,b 为阴极 C.电解过程中,d 电极质量增加 D.电解过程中,氯离子的浓度不变 随堂检测 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 2.若某装置发生反应:Cu+2H + Cu 2++H 2↑,关于该装置的有关说法正确的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池,Cu 为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸 3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池 一个概念将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应 极—失电子—发生氧化反应 极 —得电子—发生还原反应极 —得电子—发生还原反应流向 电子 负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极离子 阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极 四个条件②电解质溶液③闭合电路 ④自发进行的氧化还原反应 ②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源 相同点 氧化还原反应

氧化石墨烯的制备方法总结

氧化石墨烯的制备方法: 方法一: 由天然鳞片石墨反应生成氧化石墨,大致分为3 个阶段,低温反应:在冰水浴中放入大烧杯,加入110mL 浓H2SO4,在磁力搅拌器上搅拌,放入温度计让其温度降至4℃左右。加入-100目鳞片状石墨5g,再加入2.5g NaNO3,然后缓慢加入15g KMnO4,加完后记时,在磁力搅拌器上搅拌反应90min,溶液呈紫绿色。中温反应:将冰水浴换成温水浴,在磁力搅拌器搅拌下将烧杯里的温度控制在32~40℃,让其反应30 min,溶液呈紫绿色。高温反应:中温反应结束之后,缓慢加入220mL 去离子水,加热保持温度70~100℃左右,缓慢加入一定双氧水(5 %)进行高温反应,此时反应液变成金黄色。反应后的溶液在离心机中多次离心洗涤,直至BaCl2检测无白色沉淀生成,说明没有SO42-的存在,样品在40~50℃温度下烘干。H2SO4、NaNO3、KMnO4一起加入到低温反应的优点是反应温度容易控制且与KMnO4反应时间足够长。如果在中温过程中加入KMnO4,一开始温度会急剧上升,很难控制反应的温度在32~40℃。技术路线图见图1。 方法二:Hummers 方法 采用Hummers 方法[5]制备氧化石墨。具体的工艺流程在冰水浴中装配好250 mL 的反应瓶加入适量的浓硫酸搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g 硝酸钠的固体混合物再分次加入6 g 高锰酸钾控制反应温度不超过20℃搅拌反应一段时间然后升温到35℃左右继续搅拌30 min再缓慢加入一定量的去离子水续拌20 min 后并加入适量双氧水还原残留的氧化剂使溶液变为亮黄色。趁热过滤并用5%HCl 溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止。最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥保存备用。方法三:修正的Hummers方法 采用修正的Hummers方法合成氧化石墨,如图1中(1)过程。即在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶,加入适量的浓硫酸,磁力搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物,再缓慢加入6 g高锰酸钾,控制反应温度不超过10 ℃,在冰浴条件下搅拌2 h后取出,在室温下搅拌反应5 d。然后将样品用5 %的H2SO4(质量分数)溶液进行稀释,搅拌2 h后,加入6 mL H2O2,溶液变成亮黄色,搅拌反应2 h离心。然后用浓度适当的H2SO4、H2O2混合溶液以及HCl反复洗涤、最后用蒸馏水洗涤几次,使其pH~7,得到的黄褐色沉淀即为氧化石墨(GO)。最后将样品在40 ℃的真空干燥箱中充分干燥。将获得的氧化石墨入去离子水中,60 W功率超声约3 h,沉淀过夜,取上层液离心清洗后放入烘箱内40 ℃干燥,即得片层较薄的氧化石墨烯,如图1中(2)过程。

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