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石墨化

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1 直流石墨化炉

直流石墨化炉(DC graphitization furhace)

以炭素焙烧品和电阻料为炉芯,通入直流电,生产人造石墨制品的一种电阻炉。由于炉芯的电阻(主要是电阻料的电阻),电流流过时电能即转变为热能,而将炭素焙烧品加热到2000~3000℃的高温,完成石墨化过程而成为人造石墨。它与交流石墨化炉都同属于艾奇逊炉。

简史20世纪60年代,直流石墨化技术在欧美发达国家开始发展起来,它与交流石墨化炉比较,具有容量大、产品质量好、能耗低等显著优点,因而引起世界各国的普遍兴趣和关注。中国直流石墨化炉的起步稍晚。1972年10月北京炭紊厂用3000kV?A整流变压器配9m

的炉子首先应用在生产上,与交流炉相比,不仅送电时间短,而且节电25%以上。1973年1月南通炭素厂用13500kV?A整流变压器配18m的炉子投入生产后,也取得了缩短通电时间20h,电耗降到4000kW?h/t以下的成绩。1975年9月吉林炭素厂16000kV?A的大直流和石家庄石墨电极厂的3340kV?A直流炉同时投产。截止到1986年中国原来拥有的13.6万kV?A的交流石墨化炉,只占当年石墨化炉总装机容量的27%。而直流石墨化炉,装机容量达到了17.5万kV?A,占73%。使中国石墨化技术水平上了一个新台阶。

炉子结构及特点直流石墨化炉和交流石墨化炉除了供电设备不同外,炉子本体的结构完全一样。直流石墨化炉的供电设备由三相交流主调和一变压器及相应的整流设备组成。

以直流电的方式向炉子供电具有如下优点:(1)由于采用的供电变压器是三相的,对电网不会产生三相负荷不平衡的影响。可以增大变压器的容量,可强化石墨化工艺,增大石墨化炉容量。(2)整个供电线路上的功率因数较高,达到0.9以上,对电能的有效利用率得到提高。

(3)直流电没有交变磁场和电感损失,也没有表面效应及l临近效应等电的损失,电效率较高。

石墨化过程的强化直流石墨化炉供电条件的改善为强化石墨化过程创造了条件。由于电网对使用变压器的容量没有限制,可以采用大功率的变压器和整流机组,直流电的损失小,利用率高,所以炉芯可以得到更多的电能。如以适当大小的炉芯相配合,单位体积的功率达到160kW/m3(比交流炉大60%)以上,电流密度达到2.0A/cm2(比交流炉大100%) 以上,具备了这样的条件,就可以实现快速送电,使石墨化的温度在较短的时间内达到2700℃(比交流炉提高约400℃)。由于送电时间缩短,便可以提高炉子产能,降低石墨化的电耗,一般可降到4000kW?h/t以下(比交流炉降低约20%),石墨化温度的提高,使石墨化进行得更完全,因此提高了产品质量。总之,在直流石墨化炉上可以实现大功率、高电密、快曲线的操作,使石墨化生产达到高产、优质、节电的目标,这便是石墨化过程的强化。以16000kV?A的直流石墨化炉与5000kV?A的交流石墨化炉为例.其技术经济指标见表。

石墨化过程的强化,除了在设备上要采用大容量的整流变压机组,炉子的长度和炉芯面积要适当增加并与变压器匹配外,在工艺操作上还要采取如下措施:(1)采用低电阻率的电阻料

和低热导率、低电导率的保温料;(2)提高焙烧毛坯的质量;(3)采用大小规格搭配装炉法和错位1/2D装炉方法;(4)实现装、出炉机械化,缩短炉子的冷却时间,提高周转率。

2 串接石墨化炉

串接石墨化炉(lengthwise graphitization furnace)

一种直接把电流通入串接起来的焙烧制品,利用制品本身的电阻使电能转为热能,将制品石墨化的一种电阻炉。

简史这种炉型也称卡斯特纳炉,是HY.Castner于1896年首先发明,并获得专利的,其基本原理是将焙烧电极卧放在炉内,按其轴线串接成行,然后固定在两根导电电极之间,为减少热损失,在焙烧电极周围覆盖了保温料。通电后,电流直接流向电极,依靠其本身的电阻发热,并迅速升温,仅10h左右即可达到石墨化需要的温度,使生产周期大为缩短。

串接式炉在送电过程中,电流在电极内分布均匀,从而使得电极在升温时,表里的温差很小,虽然高速升温,却不会导致制品开裂,使得缩短生产周期成为可能,同时由于不依靠电阻料来传递热量,当然也没有这部分的热量消耗,仅这两项,构成了串接式炉比艾奇逊炉更为节能的基础,并且还具有生产操作采用自动化控制,改善劳动条件等优点。

尽管串接式炉在工艺方法上比艾奇逊炉优越,但由于炉子结构本身存在的技术难题,因而在相当长的时期内,世界各国的工业性生产上受到制约,远不如艾奇逊炉得到广泛的应用和发展。到l974年,前联邦德国西格里公司宣布了对串接式炉新的专利申请,1980年美国大湖炭素公司在美建成内串式石墨化车间,1978年前联邦德国KHD公司宣布他们的单排v形串接炉试验成功,可以将产品投放市场,其基本参数是:石墨化温度可生产的电极直径炉内电极排成行的长度生产周期输入的直流电流输入的直流电压电压控制范围一次电压频率电

流密度电耗从以上的成果来看,串接式炉已具有和艾奇逊炉相抗衡的实力。

结构炉子的基本结构见图。

从图中可以看出炉子呈v形布置电极,电流经炉子的一端进入,折转至另一端出来,除炉床外,另有活动侧墙和带电极的端墙,外覆钢架内衬耐火材料,一端固定并密封,以母线连接,另一端是活动的,可以补偿电极在石墨化时的膨胀和收缩,而连接机构装在轨道车上,它连接固定铝汇流排和炉子活动端墙的电极,具有大电流绝缘开关和液压系统,为排列成行的电极提供伸缩的接触压力,车上设冷却系统,冷却接触板和电缆。

生产操作轨道车先行定位,电流由汇流排经接触板和水冷电缆送至炉头端墙电极,液压千斤顶将排列成行的焙烧电极相互压紧,并可调节和稳定电极在石墨化过程中产生的胀缩,如直径为声350~650mm的电极石墨化时,电流密度达到25~50A/Cm 2,而炭层接触之间还需维持0.4~1.0MPa的接触压力。

串接式炉能以高达600℃/h的速度升温而不产生裂纹,并且电极直径越大,工艺技术指标越好,恰好与艾奇逊炉生产的情况相反。不过当电极准备送电时,电极的接触面之间必须使接触电阻很低,不然接触面的加热升温将超过电极本身,使接头与本身之间的温差导致接头开裂,解决的办法是除了依靠装在端头的液压设施,给电极加压使之保持紧密接触外,还必须对接触面进行特殊加工,并在加工面上涂抹一层以石墨粉和树脂合成的胶泥,从而获得良好效果。

KHD公司将试验炉与艾奇逊炉做了热平衡对比,表明串接式炉的热效率高达49%,比艾奇逊炉高出一倍。

展望由于串接式炉已在当今工业生产中取得突破,而且它在节约能源,产品质量、生产周期,操作环境等方面均优于艾奇逊炉,欧美及El本各国均已应用于工业性生产。

中国也对内热串接式炉的工艺和设备,进行了大量的理论研究和试验探索,已经取得了初步的研究成果,为串接石墨化技术的开发奠定了基础。

灰铸铁件石墨化退火工艺守则

灰铸铁件石墨化退火工艺守则 1热处理设备 1.1采用电阻加热炉,炉温均匀性及炉温精度满足工艺要求。 1.2加热和冷却的测温、控温和自动记录装置完好。 1.3热电偶和炉温仪表每年定期校验,并保存有关记录。 2热处理前准备 2.1检测热处理铸件外观、形状尺寸,不得有影响性能的气孔、缩孔、裂纹等缺陷。 2.2根据热处理铸件的化学成分、牌号、原始组织和技术要求确定采用高温石墨化退火工艺或低温石墨化退火工艺。当铸件中共晶渗碳体不多时,石墨化的目的是使共析渗碳体分解,此时可选用低温石墨化退火。当铸件中含有自由渗碳体或共晶渗碳体时,石墨化的目的是消除自由渗碳体和共晶渗碳体,此时进行高温石墨化退火。 2.3检查加热、起重、机械、电器等完好情况,如发现故障,应及时采取措施修复。 3装炉 3.1热处理铸件装在有效加热区内,试棒随同炉铸件放在规定位置。 3.2同炉热处理铸件牌号、壁厚相近,将薄件、小件或复杂的件装在离热源较远处。 3.3装炉不要过载。 4工艺规范 4.1升温速度

以铸件厚薄和结构复杂程度选择升温速度,结构复杂铸件升温速度慢些,一般实体或形状简单铸件升温速度快些。 4.2加热温度 根据铸件牌号、铸态组织、铸件形状尺寸和工艺方法等因素确定加热温度。高温石墨化退火工艺温度900℃-950℃,保温2h-4h。低温石墨化退火温度650℃-750℃,保温2h-4h。炉温精度控制高温石墨化退火±20℃,低温石墨化退火±15℃。 4.3保温时间 必须保证铸件各部分均匀加热到所需温度,使组织均匀化,保温时间根据铸件的配合、壁厚、装炉量确定。 4.4冷却速度 退火冷却速度根据铸件精度、装炉量和基体组织确定。高精度铸件慢冷,厚壁铸件冷速较快。 5出炉 5.1退火出炉温度在180℃-250℃以下,复杂件出炉温度低些,出炉铸件未降到室温之前不得受雨、雪及水浸淋。出炉后铸件应摆放平稳,小铸件可以堆放。 5.2热处理后铸件,必要时抛丸处理,去除氧化皮。 6记录 记录热处理过程中的设备故障异常、工艺执行异常等,并保存备查。 7热处理铸件质量检验

石墨材料

石墨材料 模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备,模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中,产品零件广泛采用冲压、锻压成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法,与成形模具相配套,使坯料成形加工成符合产品要求的零件。我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品,大到机床的底座、机身外壳,小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳,无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形,模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。近年模具行业飞速发展,石墨材料、新工艺和不断增加的模具工厂不断冲击着模具市场,石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的首选材料。[1]编辑本段石墨模具的优良性能1.优良的导热及导电性能 2.线膨胀系数低等很好的热稳定性能及抗加热冲击性 3.耐化学腐蚀与多数金属不易发生反应 4.在高温下(在多数铜基胎体烧结温度800℃以上)强度随温度升高而增大 5.具有良好的润滑和抗磨性 6.易于加工,机械加工性能好,可以制作成形状复杂、精度高的模具 编辑本段石墨模具的应用目前,石墨模具主要在以下几个方面得到了广泛的应用:1.有色金属连续铸造及半连续铸造用石墨模具:近年来,国内外正在推广由熔融金属状态直接连续(或半连续的)制造棒材或管材等先进的生产方法。国内在铜,铜合金,铝,铝合金等方面已开始采用这种方法。人造石墨作为有色金属的连续铸造或半连续铸造用模具被认为是最合适的材料。生产实践证明,由于采用了石墨模具,因其导热性能良好(导热性能决定了金属或合金的凝固速度),模具的自润滑性能好等因素,不但使铸型速度提高,而且由于铸锭的尺寸精确,表面光滑,结晶组织

年产5500吨高纯石墨生产工艺流程

年产5500吨高纯石墨窑炉节能技术改造项目可行性研究报告

第三章产品市场预测及改造规模 3.1石墨国内市场预测 3.1.1石墨级石墨制品的性质、用途及其制品 石墨是典型的层状结构物质,碳原子成层排列,每个碳原子与相邻碳原子之间等距相连,每一层中的碳原子按六方形环状排列,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,位移的方向和距离不同就导致不同的结构。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(层内C-C 间=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。石墨由于其结构而具有以下性质: 1、耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失也很小。其热膨胀系数很小,石墨强度随温度升高而加强,在2000℃时,石墨强度比提高一倍。 2、导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子之间只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 3、润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能也就越好。

4、化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、碱有机溶剂的腐蚀。 5、可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。 6、抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。 石墨因其独特的性能而广泛运用于冶金、机械、石油、化工、电子、建材、地质、轻工等领域,主要有以下用途: 1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭保护剂、冶金炉的内衬。 2、作导电材料:在电气工业上用来制造电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。 3、作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200-2000 ℃温度和很高的滑动速度下不使用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承,它们运转时不需要加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好润滑剂。 4、石墨具有良好的化学稳定性:经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点,大量用于制作热交换器,

提高球铁石墨球化率和圆整度的三大关键

提高球铁石墨球化率和圆整度的三大关键 影响球墨铸铁的球化率和圆整度的因素有很多,下面分别从化学成分、工艺过程、凝固控制三大方面,对影响球化率的的因素进行分析: 一、化学成分 1、碳当量和硅 碳和硅是影响球铁石墨球圆整度的基本成分。在一定的冷却速度和孕育条件下,提高碳当量,可提高石墨球圆整度,并可增加自补缩能力,减少碳化物。在一定的碳当量条件下,随着硅量的增加,特别是大断面球铁,会产生碎块状石墨。因此,在不产生石墨漂浮情况下,应尽量提高碳当量;同时在保证孕育条件下,尽量降低硅含量。 2、镁 有效残留镁量的控制对提高石墨球圆整度很重要。当有效残留镁小于0.045%,增加效残留镁量可提高石墨球圆整度;当有效残留镁大于0.045%,会产生变态石墨,降低石墨球圆整度。 3、稀土 稀土在铁水中有两个有益的作用:一是脱硫去气,起到球化和间接球化作用;二是与微量元素相互作用,消除有害一面发挥有利一面。这两方面都可提高石墨球圆整度。但是过量的残留稀土,特别是大断面球铁,会使石墨形态恶化,尤其易产生碎块状。理想范围是0.010%~0.019%。 4、微量元素 一定量的锑和铋并辅以适量的稀土,可提高石墨球圆整度,提高力学性能。合适的加入范围:0.0025~0.005%。 二、工艺过程 1、球化处理 (1)重稀土镁球化剂比轻稀土镁球化剂更能提高石墨球圆整度。主要是脱硫能力强,抗衰退能力强。 (2)轻稀土镁球化剂如果过程控制得好,并辅以微量元素,也能提高石墨球圆整度。 (3)冲入法比转包法铁液质量更好,故也能提高石墨球圆整度。 2、孕育处理 (1)强化孕育可以提高石墨球圆整度。 (2)采用抗衰退的孕育剂可以提高石墨球圆整度。 3、用球铁屑做球化处理时的覆盖剂,可形成与非溶解石墨弥散相类似的钝化石墨核心,产生长时间的浓度起伏,大大增加有效形核率,可以提高石墨球圆整度。 4、尽量降低浇注温度可以提高石墨球圆整度。 三、凝固控制 1、使用冷铁可以提高石墨球圆整度。 2、使用铬铁矿砂可以提高石墨球圆整度。 3、其他能在球铁液共晶转变时加快冷却,缩短时间的措施都可以提高石墨球圆整度。

石墨化氯气供气工艺介绍

石墨化炉纯化系统工艺要求 在石墨化炉通电过程中,向石墨化炉内通入净化气体以提高石墨化制品的纯度的过程叫通气提纯。通气石墨化炉与一般石墨化炉略有区别,通气石墨化炉需要在炉底放置数排表面钻有小孔的石墨管,净化气体通过石墨管向上滲入炉芯,炉外供气系统由高压储气瓶,流量计、管道、控制阀门等组成。 一般在石墨化炉温达到1800±50℃,首先向炉内通入氮气,在1900±50℃时通入氯气,此时不能通入氟。因为在这一温度区域内会生成四氟化碳,使制品受损。在2350±50℃时通入五氟乙烷与氯气共吹。炉子停电后还要继续通净化气体,目的是防止杂质气体反方向向炉芯扩散。石墨化炉温降至2000℃以下,要用氮气吹洗炉芯,把残留在炉内的净化气体驱除干净,以便于出炉操作和保障人身安全。在高温下通氮应注意可能发生剧毒的氰酸((HCH)或氰化物)。 在石墨化过程中,通入净化气体可以使产品的灰分残留总量降低到0.01%以下,因此,通入净化气体是降低杂质灰分的最有效方法。 1、采用单侧通气,通气管布置图如下:

2、气体来源说明:氯气来自钢瓶氯气;高纯氮气来自管网氮气,五氟乙烷来自瓶装。 3、石墨炉具体通气工艺: 石墨化炉供气采用同一管道供气,氯气单独供气的流量区间在10~60kg/h的区间,氮气单独供气的流量区间在15~18kg/h;五氟乙烷单独供气流量区间在10~60kg/h。氯气和五氟乙烷同时供气的流量最大流量50kg/h。 所有的气体实际供应压力≤0.05Mpa。 计量:氯气和五氟乙烷以重量计量;氮气换算成标方后以流量计计量。 4、借鉴方案:流程及简述 A、气瓶钢制平台,使吨装氯气,氟里昂钢瓶就位,方便于管件的连接,使钢瓶按要求到送气位置。 B、流量控制和调节、校正系统,设备为氯气系统和氟里昂系统各一组,系统主要包括数量计量记录仪,转子流量显示装置,调节阀连接件等。 C、钢瓶除霜和气体释放调节系统。

金属嵌入石墨烯

金嵌入石墨烯:一个可能具有高活性的催化剂 Au嵌入石墨烯的催化活性是通过使用CO的氧化为基准探针并且利用第一性原理方法来研究的。CO氧化Au嵌入石墨烯的催化的第一个最可能的步骤是继续进行朗缪尔 - 欣谢尔伍德反应(CO + O2→OOCO→ CO2 +O),其能量势垒是低至0.31ev。氧化的第二步骤将是埃利-Rideal反应(CO+O→ CO2)其具有小得多的能量势垒(0.18ev)。金部分填充d状态处于费米能级的周围,由于Au与相邻的碳原子之间的相互作用。Au嵌入石墨烯的高活性可能归因于CO,O2,Au之间的电子共振,尤其,是在Au原子的d状态和CO和O2的反键2π状态。这将打开一个新的途径来制造低成本,高活性碳系催化剂。 介绍 石墨烯、单原子厚度的碳板具有独特的电子和几何特性,被认为是最有前途的下一代电子材料。完美的石墨烯在正常环境下化学惰性是稳定的。然而,对于过渡金属催化剂而言,纳米结构的碳材料和石墨烯是比较好的基底材料,如碳纳米管(CNT)和碳纳米纤维(CNFs)。主要由于其高的表面积,已被广泛地研究。近来,有报道说,金属subnanoclusters,包含仅有几个原子,在石墨烯片显示出对氧化反应不寻常的高活性。金属簇和石墨烯之间的强相互作用被发现。在单层石墨烯或碳原子的悬空键处的碳空位可以调节负载金属簇的电子结构。调查了过渡金属利用密度泛函理论嵌入石墨烯,发现过渡金属原子和相邻的碳原子之间的键确定系统的磁性和电子结构。因此,惰性石墨烯可以通过碳空位和金属簇,甚至一个单一的原子之间的相互作用转变为非常活泼的催化剂。该金属原子的嵌入石墨烯结构最近已制造,并且金属原子在石墨烯平面中的扩散可被控制。它开辟了新的途径来设计基于石墨烯的先进催化剂。在本文中,我们使用CO氧化为基准探头,对金嵌入石墨烯的催化活性进行研究。我们对金特别感兴趣,因为金是最高贵的金属而且并没有被认为是一个很好的催化剂,直到最近。我们的计算显示,金嵌入石墨烯是一个很好的高效催化剂,并且成本低。

高纯石墨的原材料及生产工艺简介

高纯石墨的原材料及生产工艺简介 1.原材料石油焦、针状焦、煤沥青 (1)、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,黑色多空。主要元素为碳,灰分含量很低。石油焦属于易石墨化碳一类,石油焦在化工、冶金中广泛应用,是生产人造石墨制品及电解铝用碳素制品的主要原材料。 石油焦按热处理温度分为:生焦和煅烧焦2种。前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量灰分,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,煅烧作业在碳素厂进行。 石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫%以上)、中硫焦(含硫)、和低硫焦(含硫%以下)三种。人造石墨生产一般使用低硫焦。 (2)、针状焦 针状焦是外观具有明显纤维纹理,热膨胀系数特别低和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。在偏光显微镜下可观察到各项异性的纤维状结构,因而称之为针状焦。 针状焦物理机械性制的各项异性十分明显,平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能,热膨胀系数小,抗热震性能好。 针状焦分为以石油油渣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。(3)、煤沥青 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,继而融化,密度为克每平方厘米。(g/cm3)按其软化点的高低分为低温、中温和高温三种。中温沥青的产量为煤焦油的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,如沥青的软化点、甲苯不溶物、结焦值和煤沥青流变性等。 煤沥青在他素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,其性能对碳素制品生产工艺和产品质量品质影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高的中温或中温改质沥青,浸渍剂使用软化点较低、流变性好的中温沥青。 2.制作工艺 (1)、煅烧 碳质原料在高温下进行热处理,排除所含水分和挥发分,并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧,最高温度为1250℃-1350℃。 ①、煅烧使碳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,为后续工序奠定了基础。煅烧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cm3,电阻率不大于550μΩ.m,针状焦真密度不小于cm3,电阻率不大于500μΩ.m。 ②、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、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的

新型石墨烯涂层使金属耐腐蚀性提高百倍

新型石墨烯涂层使金属耐腐蚀性提高百倍 链接:https://www.sodocs.net/doc/1f17734096.html,/tech/39047.html 新型石墨烯涂层使金属耐腐蚀性提高百倍 最近,澳大利亚莫纳什大学和美国莱斯大学研究人员合作,用肉眼看不见的石墨烯薄膜作为涂层,使铜的耐腐蚀性增强近百倍,为恶劣环境下的金属防洪提供了巨大潜力。研究人员指出,用石墨烯薄膜作防腐蚀涂层也意味着在开发保护性涂层方面有了模式性转变。相关论文发表在9月出版的《碳》杂志上。 作为广受关注的新材料,目前,科学家们正在开发用石墨烯提高金属耐腐蚀性方面的潜能。研究小组通过一种叫做“化学气相沉积”的技术,在800—900摄氏度时使石墨烯紧密贴在铜上,并在盐水中对其进行测试。“我们的成果也是迄今为止所报道的最佳改进之一。”论文合著者曼纳卡玛加姆德说,“其耐腐蚀性比未经处理的铜提高了近100倍。其他研究可能只有五六倍或更多。这是一个相当大的飞跃。” 该研究的主要实验人员帕拉玛班纳吉说,石墨烯具有优良的机械性能和很高的强度。金属上常用的聚合物涂层很容易被刮伤,降低了保护性能。虽然石墨烯涂层从外观上既看不到也摸不着,却更加坚固抗损伤。“我把它叫做‘神奇的材料’。” “在澳大利亚这样被海洋包围的国家,用原子涂层为环境提供特殊保护尤为重要。”班纳吉说,虽然初步实验仅限于铜,目前他们已在用其他金属开展实验。 研究人员指出,这项技术具有广泛的应用前景,从远洋轮船到电子产品,在任何用到金属并有腐蚀风险的地方,都能大大延长金属的使用寿命。这也意味着许多行业将因此节约巨大的成本。目前,该技术的工艺过程尚处于实验测试阶段。玛加姆德说,他们不仅在各种金属上进行实验,还研究怎样在低温下制作涂层,这将简化生产并提高产品的市场潜力。(记者 常丽君) 原文地址:https://www.sodocs.net/doc/1f17734096.html,/tech/39047.html 页面 1 / 1

石墨的球化率及球化级别[1]

石墨的球化率及球化级别 图 131001 131002 100 X 100 X 图131003 131004 100 X 图 100 X

图 131003 131004 材料名称:球墨铸铁 组织说明: 图131001 :图中石墨呈球状,少数团状,球化率为》 95%,球化级别为1级。 图131002 :图中石墨大部分呈球状,余为团状和极少量团絮状,球化率为 90%?V 95%,球化级别为2级。 图131003 :图中石墨大部分呈团状和球状,余为团絮状,球化率为 80%?V 90%,球化级别为3级。 图131004 :图中石墨大部分呈团絮状和团状,少量蠕虫状,球化率为 70%?V 80%,球化级别为4级。 图131005 :图中石墨呈分散分布的蠕虫状和球状、团状、团絮状,球化率为 60%?V 70%,球化级别为5级。 图131006 :图中石墨呈聚集分布的蠕虫状和片状及球状、团状、团絮状,球化级别为 6级。 球化率及球化级别按照 GB/T9441-1988 《球墨铸铁金相检验》评定,该标准将球化级别分为 6级。首先观察整个受检面, 之后,从最差的区域开始,连续观察 5个视场,以其中3个最差视场的多数对照级别图谱评定。 提高球化率的关键是球化处理和孕育处理。 球化处理方法:采用稀土镁合金的凹坑冲入法, 简单易行,但烟尘较大。采用低稀土镁合金盖包处理, 镁的收得率可达50% 以上,且可解决烟尘问题。 孕育处理可采用二次或三次孕育,球化包内孕育剂可用 75硅铁,浇包内可加抗衰退(例如含钡)孕育剂。倘有必要,再用随 流孕育或型内孕育。 5级球化和6级球化的石墨都是以蠕虫状石墨为主, 5级球化是蠕虫状石墨呈分散分布; 6级球化是蠕虫状石墨呈聚集分 布。两者主要区别如下: (1) 宏观组织 聚集分布时, 断口上出现稀疏的小黑点, 蠕虫状石墨聚集程度增加时, 黑点增大, 数量也随之增加和密集; 蠕虫状石墨分散分布时,其数量较聚集分布为少,断口不会出现小黑点。 图 号:131001 ?131006 浸蚀剂:未浸蚀 100 X 100 X 图 处理情况:铸态

石墨化

1 直流石墨化炉 直流石墨化炉(DC graphitization furhace) 以炭素焙烧品和电阻料为炉芯,通入直流电,生产人造石墨制品的一种电阻炉。由于炉芯的电阻(主要是电阻料的电阻),电流流过时电能即转变为热能,而将炭素焙烧品加热到2000~3000℃的高温,完成石墨化过程而成为人造石墨。它与交流石墨化炉都同属于艾奇逊炉。 简史20世纪60年代,直流石墨化技术在欧美发达国家开始发展起来,它与交流石墨化炉比较,具有容量大、产品质量好、能耗低等显著优点,因而引起世界各国的普遍兴趣和关注。中国直流石墨化炉的起步稍晚。1972年10月北京炭紊厂用3000kV?A整流变压器配9m 的炉子首先应用在生产上,与交流炉相比,不仅送电时间短,而且节电25%以上。1973年1月南通炭素厂用13500kV?A整流变压器配18m的炉子投入生产后,也取得了缩短通电时间20h,电耗降到4000kW?h/t以下的成绩。1975年9月吉林炭素厂16000kV?A的大直流和石家庄石墨电极厂的3340kV?A直流炉同时投产。截止到1986年中国原来拥有的13.6万kV?A的交流石墨化炉,只占当年石墨化炉总装机容量的27%。而直流石墨化炉,装机容量达到了17.5万kV?A,占73%。使中国石墨化技术水平上了一个新台阶。 炉子结构及特点直流石墨化炉和交流石墨化炉除了供电设备不同外,炉子本体的结构完全一样。直流石墨化炉的供电设备由三相交流主调和一变压器及相应的整流设备组成。 以直流电的方式向炉子供电具有如下优点:(1)由于采用的供电变压器是三相的,对电网不会产生三相负荷不平衡的影响。可以增大变压器的容量,可强化石墨化工艺,增大石墨化炉容量。(2)整个供电线路上的功率因数较高,达到0.9以上,对电能的有效利用率得到提高。 (3)直流电没有交变磁场和电感损失,也没有表面效应及l临近效应等电的损失,电效率较高。 石墨化过程的强化直流石墨化炉供电条件的改善为强化石墨化过程创造了条件。由于电网对使用变压器的容量没有限制,可以采用大功率的变压器和整流机组,直流电的损失小,利用率高,所以炉芯可以得到更多的电能。如以适当大小的炉芯相配合,单位体积的功率达到160kW/m3(比交流炉大60%)以上,电流密度达到2.0A/cm2(比交流炉大100%) 以上,具备了这样的条件,就可以实现快速送电,使石墨化的温度在较短的时间内达到2700℃(比交流炉提高约400℃)。由于送电时间缩短,便可以提高炉子产能,降低石墨化的电耗,一般可降到4000kW?h/t以下(比交流炉降低约20%),石墨化温度的提高,使石墨化进行得更完全,因此提高了产品质量。总之,在直流石墨化炉上可以实现大功率、高电密、快曲线的操作,使石墨化生产达到高产、优质、节电的目标,这便是石墨化过程的强化。以16000kV?A的直流石墨化炉与5000kV?A的交流石墨化炉为例.其技术经济指标见表。 石墨化过程的强化,除了在设备上要采用大容量的整流变压机组,炉子的长度和炉芯面积要适当增加并与变压器匹配外,在工艺操作上还要采取如下措施:(1)采用低电阻率的电阻料

石墨的性质及用途

石墨的性质和用途 石墨是碳的结晶体,是一种非金属材料,色泽银灰,质软,具有金属光泽。莫氏硬度为1~2,比重2.2~2.3,其容重一般为1.5~1.8。 石墨的溶点极高,在真空下到3000℃时才开始软化的趋向溶融状态,到3600℃时石墨开始蒸发升华,一般的材料在高温下强度逐渐降低,而石墨在加热到2000℃,其强度反而较常温时提高一倍,但石墨的耐氧化性能差随着温度的提高氧化速度逐渐增加。 石墨的导热性和导电性是相当高的,其导电性比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍。其导热性,不仅超过钢、铁、铅等金属材料,而且随温度升高导热系数降低,这和一般金属材料不同,在极高的温度下,石墨甚至趋于绝热状态。因此,在超高温条件下,石墨的隔热性能是很可靠的。 石墨具有良好的润滑性和可塑性,石墨摩擦系数小于0.1,石墨可展成透气透光薄片,在高强石墨硬度很大,以至用金刚石刀具都难以加工。 石墨具有化学稳定性,能耐酸、耐碱,耐有机溶剂的腐蚀。由于石墨有以上特有优良性能,在近代工业用途日益广泛。 1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。 2、作导电材料: 在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。 3、作耐磨润滑材料: 石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它

球形石墨及高纯石墨生产工艺

球形石墨及高纯石墨生产工艺4.1原材料条件 球形石墨及高纯石墨生产的主要原料是鳞片石墨干精矿,是天然鳞片石墨经选矿后成品,符合石墨牌号LG(-)147-95,粒度为100目筛下物,含碳量95%(高碳范围)。 生产球形石墨及高纯石墨(各为10000t/a)时,年需要LG(-)147-95石墨干精矿44238t。 4.2产品方案 根据要求石墨干精矿经过加工形成球形石墨后需要进行高温及高温化学提纯形成高纯成分。高纯石墨则采用石墨干精矿直接进行高温及高温化学提纯形成高纯石墨。其产品方案如下表: 序号产品名称 年产量 (t/a) 含碳量(%) 需要原料量 (t/a) 备注 1 球形石 墨 初始产 品 11060 95 33178 石墨干精矿最终产 品 10000 99.9,99.99 11060 球形石墨初始 产品 2 高纯石墨10000 99.9,99.99 11060 石墨干精矿 为确保球形石墨初始产品颗粒为球形,应采取如下方式: 限于原料粒度为(-)147mm,确定球形石墨初始产品粒度为d50=30mm,碳含量95%。石墨粉料的平均颗粒大小用体积累积值达50%的值表示,可用激 光衍射法得出,其平均粒径在10μm-40μm之间。 确保石墨颗粒为球形,可采用比表面积法进行测定。单位质量(体积)的样本中所有的颗粒表面积和所有颗粒体积和,得出总面积S,总体积V。则可得出 比表面积值。SSA=S/V,球形颗粒质量(体积)比表面积值SSA=6/9ds。 生产球形石墨需要在相应严格的检验制度下进行。其产品率约在35%左右。 其余经加工、检验不合格的产品,可作为冶金工业的增炭剂,或作为其他行业的 原料。但在生产球形石墨过程中成为废弃物料。 生产的初始产品球形石墨和部分石墨干精矿,经过在纯化炉高温提纯后,可成为高纯球形石墨及高纯石墨成品。 4.3生产工艺流程 生产工艺流程如下框图: (1)球形石墨 石墨干精矿粗碎、分级修整、分级磁选、分级高温纯化分散包装

[优质文档]球墨铸铁中石墨的球化率及球化级别

[优质文档]球墨铸铁中石墨的球化率及球化级别球墨铸铁中石墨的球化率及球化级别 球化率及球化级别按照 GB/T9441-1988《球墨铸铁金相检验》评定,该标准将球化级别分为 6 级。首先观察整个受检面,之后,从最差的区域开始,连续观察5 个视场,以其中 3 个最差视场的多数对照级别图谱评定。 提高球化率的关键是球化处理和孕育处理。 球化处理方法:采用稀土镁合金的凹坑冲入法,简单易行,但烟尘较大。采用低稀土镁合金盖包处理,镁的收得率可达 50%以上,且可解决烟尘问题。孕育处理可采用二次或三次孕育,球化包内孕育剂可用 75 硅铁,浇包内可加抗衰退(例如含钡)孕育剂。倘有必要,再用随流孕育或型内孕育。 5 级球化和 6 级球化的石墨都是以蠕虫状石墨为主, 5 级球化是蠕虫状石墨呈分散分布;6 级球化是蠕虫状石墨呈聚集分布。两者主要区别如下: (1) 宏观组织 聚集分布时,断口上出现稀疏的小黑点,蠕虫状石墨聚集程度增加时,黑点增大,数量也随之增加和密集;蠕虫状石墨分散分布时,其数量较聚集分布为少,断口不会出现小黑点。 (2) 微观特征 蠕虫状石墨分散分布时,其长宽比较小,呈短而粗的棒状,端部圆钝,常与团状共存。4,5 条蠕虫状石墨丛集一处者,称为聚集分布,此时蠕虫状石墨弯曲、扭转的趋势增加。观察三维形貌,聚集分布的几条蠕虫状石墨往往是同一蠕虫状石墨的不同分枝,这种结构,比表面积较大,分枝与分枝间的距离较近,有利于碳的扩散,故铸态或热处理后,聚集分布的蠕虫状石墨周围容易形成铁素体。 (3) 化学成分

蠕虫状石墨聚集分布时,宏观化学成分中残留镁量和稀土量都较低,含硅量较高。 图号: 图号: 光学放大倍数:100× 光学放大倍数:100× 浸蚀剂:未侵蚀浸蚀剂:未侵蚀 材料及状态:球墨铸铁材料及状态:球墨铸铁 处理:铸态处理:铸态 组织及说明:图中石墨大部分呈球状,余为团组织及说明:图中石墨呈球状,少数团状,球状和极少量团絮状,球化率为 90%,,95%,化率为?95%,球化级别为 1 级。球化级别为 2 级。 图号: 图号: 光学放大倍数:100× 光学放大倍数:100× 浸蚀剂:未侵蚀浸蚀剂:未侵蚀 材料及状态:球墨铸铁材料及状态:球墨铸铁 处理:铸态处理:铸态

石墨烯在金属防腐蚀领域中的应用

金属材料的腐蚀不仅给社会带来了巨大的经济损失,而且给工业生产、运输及 家居生活带来了安全隐患。为解决这一问题,常在金属表面涂覆防腐涂料,这 种方法便于施工和维护,且成本低。其原理是利用涂料固化成膜后隔绝氧气、 水分子等腐蚀介质,达到保护基材的作用。石墨烯是碳原子以sp2 轨道杂化形 成的二维网状碳材料,其中每个碳原子与其相邻的3 个碳原子形成C-C σ键,按正六边形紧密有序排列形成稳定结构。单层石墨烯理论厚度0. 35 nm,具有 超大的比表面积(达2630 m2/g),超高的力学性能(杨氏模量达1100 GPa,断裂强度达130 GPa),超快的载流子迁移率(达15 000 cm2/(V·s))。 凭借这些优异的性能,石墨烯在防腐蚀领域得到了广泛的应用。 1石墨烯的制备 1.1 机械剥离法机械剥离法的应用原理是通过物理作用力克服石墨分子层间的范德华力,进而分离石墨片获得石墨烯。2004 年,Novoselov 等使用机械剥离法,用胶带反复剥离石墨片直至获得仅一个原子厚度的石墨单片,即为石墨烯。此外,用石墨反复摩擦另一个固体表面,从而获得附着于该固体表面上的石墨 烯层。早期对石墨烯片层的研究是通过扫描隧道显微镜或原子力显微镜的针尖 与石墨相互作用而获得石墨烯的结构。通过机械玻璃法合成的石墨烯分子缺陷少,但制备时间久、产率低下,不适于大规模生产。 1.2 氧化还原法先将石墨氧化。石墨在氧化过程中,表面和边缘会形成大量含氧官能团,如—COOH、—C = O、—OH、—O—等。氧原子进入石墨层间,拉大 了氧化石墨层间距。再经超声使得层与层剥离得到氧化石墨烯,最后利用还原 反应将氧化石墨烯中氧化基团还原为C—C 结构,得到石墨烯。其中,石墨的 氧化方法包括Brodie法、Staudenmaier 法和Hummers 法,三种方法均用强质 子酸( 如浓H 2SO 4 、HNO3或其混合物) 处理原始石墨,形成石墨层间化合物,再 利用强氧化剂( 如KMnO 4、KClO 3 等)对其进行氧化,得到氧化石墨。经超声后得 氧化石墨烯,再将氧化石墨烯还原。根据还原方法的不同,可以分为热还原、化学试剂还原、光照还原、水热还原等。 1.3 化学气相沉积法( CVD)CVD 法是将含碳化合物作为碳源在基体表面升温至气态,气态碳源裂解形成的碳原子在金属基体表面沉积生成石墨烯。由于铜薄膜对碳源、温度、压力等要求较低,因此一般用铜作为基体,在铜表面富集石墨烯,这是CVD 中最有前景的制备高质量石墨烯的方法。 为了进一步降低石墨烯的制备温度和能耗,采用等离子体增强化学气相沉积法( PECVD),生长温度为700 ℃,在镍/石英衬底上直接生长单层石墨烯,比使用热CVD 合成的石墨烯低250 ℃。Li 等以苯为碳源,在300 ℃下制得质量优异的单层石墨烯片。CVD 法制得的石墨烯质量高、可大面积生长,已成为制备石墨烯的主要方法。 1.4 外延生长法是指利用晶格匹配,在一个晶体层基质上生长出另外一种晶体层的方法。基于不同的基底材料,外延生长法可以分为金属催化外延生长法和碳化硅外延生长法。金属催化外延生长法是指特定温度和压强条件下,在基底( 如Pt、Ir、Ru、Cu 等) 表面进行碳氢化合物(碳源) 的吸附,通过催化剂作用及加热,使吸附气体催化脱氢,从而制得石墨烯。碳化硅外延生长法是通过高温加热碳化硅使其分解,当表面硅原子气化离开后,剩余的碳原子在碳

球化率 Spheroidization rate(中英文对照)

球化率 球化率定义: 以石墨为例。在金相检验中,通常所见到的是几种形态的石墨共存。在这种情况下,评定石墨的球化质量须用球化率来解决。 所谓球化率,是指在规定的视场内,所有石墨球化程度的综合指标。它反映该视场内所有石墨接近球状的程度。 球化分级: 国家标准根据石墨形态及其分布和球化率,将球墨铸铁石墨球化分为1-6级。球墨铸铁的力学性能在很大程度上决定于球化率。 球化率与力学性能的关系: 一般来说,在其他条件相同的情况下,球化率愈高,力学性能也高。 Spheroidization rate Spheroidization rate definition: Taking example for the graphite. In the metallographic examination, often see is the coexistence of several forms of graphite. In this case, spheroidization quality assessment of graphite spheroidization rate must be used to solve. The so-called nodularity, refers to the field of view, the comprehensive index of all graphite spheroidization degree. It reflects the view of all the nearly spherical degree of graphite. Ball grading: According to the national standard of graphite morphology and distribution and spheroidization rate of nodular graphite cast iron ball, will be divided into 1-6 grade. The mechanical properties of nodular cast iron depends very much on the spheroidization rate. The relationship between the ball rate and mechanical properties: Generally speaking, in other conditions are the same, the spheroidization rate is higher, the mechanical properties of high.

等静压石墨的应用发展及生产工艺简介

等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介 摘要:本文概括了等静压石墨的特性及主要用途,并对其国内外发展状况作了简单描述。结合部分等静压石墨科研文献及生产专利,对其生产工艺进行了介绍。 关键词:等静压石墨特性用途生产工艺 等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能。等静压石墨的耐热性好,在惰性气氛下,随着温度的升高,其机械强度反而升高,在2500℃左右时达到最高值;与普通石墨相比,结构精细致密,而且均匀性好;热膨胀系数很低,具有优异的抗热震性能;各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好;具有优异的机械加工性能。正是由于具有这一系列的优异性能,等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用,而且,随着科学技术的发展,应用领域还在不断扩大。 1.等静压石墨的主要用途 1.1 太阳能电池及半导体晶片用石墨 在太阳能、半导体行业中,大量使用等静压石墨,制作单晶直拉炉热场石墨部件,多晶硅熔铸炉用加热器,化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。近年来,太阳能光伏发电发展迅猛,光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。目前,单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展,对等静压石墨也有了更高的要求,即:更大规格、更高强度、更高纯度。 1.2 核石墨 等静压石墨具有中等的力学性能,特别出色的高温力学性能,导热系数大,线膨胀系数低。在高温气冷堆中,主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料,同核燃料一道构成核燃料组件。在400~1200℃的温度下,受高能γ射线和快中子的放射线,时间长达数年之久,容易造成辐照损伤,从而改变石墨的结构和性质,所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。目前,我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨,主要还是依赖进口。

石墨的球化率及球化级别

石墨的球化率及球化级别 2009-08-11 11:08 球化率及球化级别按照GB/T9441-1988《球墨铸铁金相检验》评定,该标准将球化级别分为6级。首先观察整个受检面,之后,从最差的区域开始,连续观察5个视场,以其中3个最差视场的多数对照级别图谱评定。 提高球化率的关键是球化处理和孕育处理。 球化处理方法:采用稀土镁合金的凹坑冲入法,简单易行,但烟尘较大。采用低稀土镁合金盖包处理,镁的收得率可达50%以上,且可解决烟尘问题。 孕育处理可采用二次或三次孕育,球化包内孕育剂可用75硅铁,浇包内可加抗衰退(例如含钡)孕育剂。 倘有必要,再用随流孕育或型内孕育。 5级球化和6级球化的石墨都是以蠕虫状石墨为主, 5级球化是蠕虫状石墨呈分散分布;6级球化是蠕虫状石墨呈聚集分布。两者主要区别如下: (1) 宏观组织聚集分布时,断口上出现稀疏的小黑点,蠕虫状石墨聚集程度增加时,黑点增大,数量 也随之增加和密集;蠕虫状石墨分散分布时,其数量较聚集分布为少,断口不会出现小黑点。 (2) 微观特征蠕虫状石墨分散分布时,其长宽比较小,呈短而粗的棒状,端部圆钝,常与团状共存。 4~5条蠕虫状石墨丛集一处者,称为聚集分布,此时蠕虫状石墨弯曲、扭转的趋势增加。观察三维形貌,聚集分布的几条蠕虫状石墨往往是同一蠕虫状石墨的不同分枝,这种结构,比表面积较大,分枝与分枝间的距离较近,有利于碳的扩散,故铸态或热处理后,聚集分布的蠕虫状石墨周围容易形成铁素体。 (3) 化学成分蠕虫状石墨聚集分布时,宏观化学成分中残留镁量和稀土量都较低,含硅量较高。 图号: 光学放大倍数:100× 浸蚀剂:未侵蚀 材料及状态:球墨铸铁 处理:铸态 组织及说明:图中石墨呈球状,少数团状,球化率 为≥95%,球化级别为1级。 图号: 光学放大倍数:100× 浸蚀剂:未侵蚀 材料及状态:球墨铸铁 处理:铸态 组织及说明:图中石墨大部分呈球状,余为团状和极少量团 絮状,球化率为90%~<95%,球化级别为2级。

石墨与石墨制品生产新工艺,石墨生产新技术,石墨质量验收标准规范实务全书

石墨与石墨制品生产新工艺、新技术及质量验收标准规范实务全书 作者:编委会 出版社:当代中国出版社2008年8月出版 册数规格:全四卷+1CD 16开精装 定价:¥998元 优惠价:¥430元 详细目录 第一篇石墨生产新工艺新技术 第一章石墨生产新工艺新技术概述 第二章柔性石墨生产新工艺新技术 第三章氟化石墨生产新工艺新技术 第四章胶体石墨生产新工艺新技术 第五章不透性石墨生产新工艺新技术 第六章其他石墨生产新工艺新技术 第二篇石墨制品生产新工艺新技术概论 第一章石墨制品生产新工艺新技术概述 第二章石墨制品生产用原材料

第三章煅烧新工艺新技术 第四章破碎和筛分新工艺新技术 第五章混捏新工艺新技术 第六章压型新工艺新技术 第七章焙烧新工艺新技术 第八章浸渍新工艺新技术 第九章石墨化新工艺新技术 第十章机械化新工艺新技术 第三篇电工用石墨制品生产新工艺新技术 第一章电工用电刷生产新工艺新技术 第二章电接点用石墨制品生产新工艺新技术第三章石墨电阻及发热材料生产新工艺新技术第四章电信工程石墨制品生产新工艺新技术第五章电用石墨电极生产新工艺新技术 第六章电工用其他石墨制品生产新工艺新技术第四篇冶金工业用石墨制品生产新工艺新技术第一章石墨化电极生产新工艺新技术 第二章高功率石墨电极生产新工艺新技术 第三章抗氧化石墨电极生产新工艺新技术 第四章石墨化块生产新工艺新技术 第五章石墨坩埚生产新工艺新技术 第六章石墨模生产新工艺新技术

第七章冶金工业用其他石墨制品生产新工艺新技术 第五篇机械工业用石墨制品生产新工艺新技术 第一章机械工业用石墨制品生产新工艺新技术概述 第二章石墨轴承生产新工艺新技术 第三章石墨活塞环生产新工艺新技术 第四章石墨密封环生产新工艺新技术 第五章石墨防爆板生产新工艺新技术 第六章石墨摩擦片生产新工艺新技术 第七章石墨润滑剂生产新工艺新技术 第八章机械工业用其他石墨制品生产新工艺新技术 第六篇化工用石墨制品生产新工艺新技术 第一章不透性石墨材料生产新工艺新技术 第二章不透性石墨换热设备生产新工艺新技术 第三章不透性石墨制品反应与吸收设备生产新工艺新技术 第四章氯碱工业用石墨阳极生产新工艺新技术 第五章电渗析用石墨电极生产新工艺新技术 第七篇原子能、金刚石、火箭及其他工业用石墨制品生产新工艺新技术 第一章原子能用石墨制品生产新工艺新技术 第二章金刚石用石墨制品生产新工艺新技术 第三章火箭用石墨制品生产新工艺新技术 第四章其他工业用石墨制品生产新工艺新技术

石墨烯增强金属基复合材料项目

石墨烯增强金属基复合材料项目 可行性研究报告 有色金属及复合材料研究所编制 二零一四年十月

目录 第一章研究概论 (1) 第二章项目背景和发展概况 (4) 第三章项目发展环境分析 (12) 第四章应用技术方案 (20) 第五章 项目企业竞争策略 (21) 第六章行业国内市场分析 (22) 第七章可行性研究结论与建议 (27) 报告撰写人 冷金凤 二〇一五年十月

第一章 研究概述 1.1研究背景及目标 上世纪九十年代,我国开始金属基复合材料(MMC)的研究,经过二十多年发展,金属基复合材料已经在军事国防领域取得了产业化应用并向民用领域渗透,如今已在陆上交通、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用。从全球溯源及发展来看,美国是起步最早、投入最大,也是终端产品应用最多的国家,日本和英国也拥有一些生产工艺成熟的企业。相比较而言,我国在金属基研究方向起步较晚,目前在军工、航天领域已在某些器件上获得规模化应用,但也存在生产工艺不成熟,成品率低等问题,在民用领域还没有大的突破。同时,对于颗粒增强金属基复合材料的增强体选择上,通常为陶瓷相,产业化上应用最多的是SiC、Al2O3等陶瓷颗粒,由于硬、脆质点的本征属性,导致金属基复合材料难以进一步塑形成型,同时加工成本高。所以,从金属基复合材料应用深度和广度来看,有必要进一步完善金属基复合材料的制备工艺,提高工艺稳定性,降低制备和加工成本。二维特殊结构石墨烯纳米材料的出现,为解决硬、脆质点加入导致的难以二次加工提供了解决方案,同时进一步降低密度,提高综合性能,所以有必要研究石墨烯增强的金属基复合材料,以满足我国航空航天、军工、交通运输及热管理领域等需求。本文目标在于论证石墨烯增强金属基复合材料在国内生产的项目可行性研究。

石墨的球化率及球化级别

石墨的球化率及球化级别 图131001 100×图 131002 100× 图131003 100×图131004 100×

图131003 100×图 131004 100× 图号:131001~131006 浸蚀剂:未浸蚀材料名称:球墨铸铁处理情况:铸态组织说明: 图131001:图中石墨呈球状,少数团状,球化率为≥95%,球化级别为1级。 图131002:图中石墨大部分呈球状,余为团状与极少量团絮状,球化率为90%~<95%,球化级别为2级。 图131003:图中石墨大部分呈团状与球状,余为团絮状,球化率为80%~<90%,球化级别为3级。 图131004:图中石墨大部分呈团絮状与团状,少量蠕虫状,球化率为70%~<80%,球化级别为4级。 图131005:图中石墨呈分散分布的蠕虫状与球状、团状、团絮状,球化率为60%~<70%,球化级别为5级。 图131006:图中石墨呈聚集分布的蠕虫状与片状及球状、团状、团絮状,球化级别为6级。 球化率及球化级别按照GB/T9441-1988《球墨铸铁金相检验》评定,该标准将球化级别分为6级。首先观察整个受检面,之后,从最差的区域开始,连续观察5个视场,以其中3个最差视场的多数对照级别图谱评定。 提高球化率的关键就是球化处理与孕育处理。

球化处理方法:采用稀土镁合金的凹坑冲入法,简单易行,但烟尘较大。采用低稀土镁合金盖包处理,镁的收得率可达50%以上,且可解决烟尘问题。 孕育处理可采用二次或三次孕育,球化包内孕育剂可用75硅铁,浇包内可加抗衰退(例如含钡)孕育剂。倘有必要,再用随流孕育或型内孕育。 5级球化与6级球化的石墨都就是以蠕虫状石墨为主, 5级球化就是蠕虫状石墨呈分散分布;6级球化就是蠕虫状石墨呈聚集分布。两者主要区别如下: (1) 宏观组织聚集分布时,断口上出现稀疏的小黑点,蠕虫状石墨聚集程度增加时,黑点增大,数量也随之增加与密集;蠕虫状石墨分散分布时,其数量较聚集分布为少,断口不会出现小黑点。 (2) 微观特征蠕虫状石墨分散分布时,其长宽比较小,呈短而粗的棒状,端部圆钝,常与团状共存。4~5条蠕虫状石墨丛集一处者,称为聚集分布,此时蠕虫状石墨弯曲、扭转的趋势增加。观察三维形貌,聚集分布的几条蠕虫状石墨往往就是同一蠕虫状石墨的不同分枝,这种结构,比表面积较大,分枝与分枝间的距离较近,有利于碳的扩散,故铸态或热处理后,聚集分布的蠕虫状石墨周围容易形成铁素体。 (3) 化学成分蠕虫状石墨聚集分布时,宏观化学成分中残留镁量与稀土量都较低,含硅量较高。 球墨铸铁的特性QT400-15(铁素体100%) 作为钢的替代品,1949年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0、3%,而铸铁与球墨铸铁含炭量量则至少为3%。铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式就是游离石墨薄片形式。在球墨铸铁内,这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁与钢相比具有更加优异的物理性能。正就是这种碳的球状微观结构,使得球墨铸铁具有更加良好的展延性与抗冲击性,而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得最佳的展延性,因此,所有美国尼伯科球墨铸铁的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在球墨铸铁的微观照片中,可以瞧见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸铁行业内,这些石墨球称为“裂缝终结者”,因为它们具有阻止断裂的能力。有时,球墨铸铁被称为“两个世界里最好的”金属,意思就是球墨铸铁具有铸钢的强度,也有铸铁优异的抗腐蚀性。球墨铸铁与铸铁(灰铸铁)的比较与铸铁相

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