石墨加工工艺【详述】

石墨加工工艺

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石墨是一种常见常用的非金属材料，石墨颜色呈黑色，导电性好，可用做多晶铸锭及直拉单晶的热场部件，因此石墨在光伏行业有着广泛的应用。由于石墨为脆性材料，且经切削后的石墨屑为粉末状，在加工过程中需要制定特殊的加工工艺及加工方式。

石墨是一种结晶形碳，相对密度较低，熔点高，具有耐高温与很强的耐急冷急热性，同时，石墨有足够的机械强度和耐冲击性能。石墨性脆，抗拉强度低，石墨材料易于切削，機械加工性能良好。

石墨加工的特点：

●刀具磨损严重

石墨切削过程中生成的微细切屑，极易粘附在前后刀面及已加工表面上，与被加工石墨材料同时对切削刃产生急剧的摩擦和冲击作用，导致切削加工过程中刀具的磨损非常严重。

●切削阻力小

石墨材料的晶体结构存在空位，位错和其它原子等微晶缺陷，使石墨材料的实际强度大大低于其理论强度，切削加工时，石墨材料在外加局部应力下就可扩展使材料破碎而成为切屑，因此石墨加工时的切削力比较小。

●切削时产生大量的石墨粉尘

石墨粉尘不仅污染环境，影响操作人员的健康，而且会对机床部件产生一定的磨损，因此切削石墨热场的机床必须安装高效吸尘设备。

石墨加工过程中容易出现的问题：

加工过程中容易产生裂纹或折断现象；容易产生崩角、掉渣、棱边极易形成锯齿

石墨加工工艺主要包括：

石墨材料的传统机械加工方法有车削、铣削、磨削、锯削等，但都只能实现形状简单、精度不高的石墨件加工。随着石墨高速加工中心、刀具以及相关配套技术的快速发展和应用，这些传统加工方法已经逐渐被高速加工技术所取代。实践表明:由于石墨的硬脆特性，在加工时刀具磨损较为严重，因此，建议使用硬质合金或金刚石涂层的刀具。

石墨切削加工工艺措施：

由于石墨具有特殊性，为实现石墨零件的高质量加工，必须采取相应的工艺措施来保证。石墨材料粗加工时，刀具可直接在工件上进刀，采用相对较大的切削参数;精加工时为避免崩碎的发生，经常采取使用耐磨性好的刀具，减小刀具的切入量，并保证切削刀具的螺距切入量小于刀具直径1/2，加工两端部时进行减速加工等工艺措施［4］。切削加工时还需要合理安排走刀路线，在加工内外形轮廓时，应尽可能采用环绕等高切削，可使得被切削部分受力部位始终比较厚、强度比较高，防止工件断裂［5］。在加工平面或槽时，尽可能选择斜线或螺旋进刀;避免在零件工作面上形成岛屿，避免在工作面上切离工件。另外，切削方式

也是影响石墨切削加工的重要因素，顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动，顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零，刀具切入工件后不会出现弹刀现象，故一般石墨加工选择顺铣。在加工结构复杂的石墨工件时，除了要按以上的考虑优化加工工艺外，还要根据具体的情况采取一些特殊的措施，以达到最佳的切削效果。

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石墨电极的原料及制造工艺

石墨电极的原料及制造工艺 一、石墨电极的原料 1、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。2、石墨电极的原料 生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青 （1）石油焦 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%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%以上）、中硫焦(含硫%%)、和低硫焦(含硫%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。 （2）针状焦 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。 （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，继而熔化，密度为－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。 二、石墨电极的制造工艺

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，

材料加工与合成总复习

名词解释 1溶胶凝胶法：溶胶-凝胶(Sol－gel)法就是将金属氧化物或氢氧化物的浓溶液变为凝胶，再将凝胶干燥后进行燃烧，然后制得氧化物超微细粉的方法。 2 热喷涂：热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。 3喷雾热解:是指将金属盐溶液喷到热风中，使其迅速挥发反应物发生热分解，分解成金属盐超细粒子的过程。 4热等静压：热等静压（Hot IsostaticPressing，简称HIP）工艺是将制品放置到密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温,在高温高压的作用下，制品得以烧结和致密化。5溶剂热：溶剂热法是在水热法的基础上发展起来的，指密闭体系如高压釜内，以有机物或非水溶媒为溶剂，在一定的温度和溶液的自生压力下，原始混合物进行反应的一种合成方法。6注浆成型：是指将注浆注入吸水性的模具中，在脱水干燥过程中同时形成具有一定强度 的坯体。 7化学气相沉积法（CVD）：加热基片表面使其同一种或几种气体发生反应，形成不挥发 的膜层。 8粉末成型：是指将粉末通过加水注入模具并压制成具有一定密度和形状的坯体的过程。 9自蔓延高温合成：利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全。 10放电等离子烧结：将金属粉末装入石墨等材料制成的模具中，利用上下模冲及通电电极将特定烧结电源盒压制压力施加于烧结粉末，经放电活化，热塑变形和冷却完成制取高性能材料的一种新的粉末冶金烧结技术。 11反应热压烧结：在烧结传质过程中，除利用表面自由能下降和机械作用力推动外，再加上一种化学反应能作为推动力或激活能，以降低烧结温度。 12水热合成：水热合成是指在特制的密闭反应器（高压釜）内采用水溶液作为体系加热至临界温度，在反应体系中产生高压环境而进行的无机合成与材料制备的一种有效方法。 13共沉淀法：是指在混合的金属盐溶液（含有两种或两种以上的金属离子）中加入合适的沉淀剂，反应生成组成均匀的沉淀，沉淀热分解得到的高纯度超细粉料。 14挤压成型: 挤压成型是将胚料在三向不均匀的压力作用下，从模具的孔口或缝隙中挤出使之横截面积减小，长度增加成为所需制品的加工方式。 简答题 1 粉体的制备方法有哪些？对液相法有哪些要求？（材料加工原理） 粉体制备方法： 机械粉碎法雾化法固相法液相法气相合成法 （液相法：沉淀法水解法溶胶凝胶发法溶剂蒸发法） 液相法要求： （1）粉末组成和化学计量比可以精确调节和控制，粉体成分具有良好的均一性 （2）粒子的形状和粒度要均匀，并可控制在适当的水平 （3）材料具有较高的活性，表面清洁不受污染 （4）能制成有掺杂效果成型烧结性能都较好的粉料 （5）适应范围广，产量较大，成本较低 （6）操作简单，条件适宜，能耗小，原料来源充分且方便

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

石墨深加工技术发展及展望

石墨深加工技术发展及展望 白新桂 一、国内外石墨加工技术现状及发展趋势 我国是天然石墨资源大国，储量、产量及出口量均居世界首位。但由于技术开发投入不够，目前仍以原料生产及加工鳞片石墨为主。碳-石墨材料是前景很大的新兴材料，广泛用于高科技领域，发达国家投入人力、财力进行开发研究。天然石墨深加工技术进展很快，目前已形成一些新型产业。 目前，美、日、德、法的柔性石墨产业居领先地位。日本生产核能级的超低硫（S<500ppm）及高纯（S<50ppm）产品的技术领先。其中，高纯柔性石墨只有日本能够生产。全世界柔性石墨产量最大为1.5~2.0万吨以上。 在锂离子电池阳极材料方面，由于石墨具有极佳的电容量，美国、日本的锂离子电池采用改性石墨作阳极材料，并已形成产业。 浸硅石墨，目前仅德、美、俄生产。该产品是一种在宽温度区内具有高硬度和高机械强度、耐磨、耐腐蚀、润滑性好的新材料。与碳化硅制品相比，最大的特点是成品率高，价格较低廉。 由于彩电更新换代周期大大缩短，对彩电管用石墨乳性能要求也日新月异。国外目前依然十分重视彩电管石墨乳的研制开发。 我国柔性石墨新产业正在建设发展中，“八五”期内取得了一批柔性石墨加工技术及装备的成果，但目前仍处于试制阶段。我国锂离子电池还处于小试阶段，但已用天然石墨研制出结构稳定的阳极材料。其内容量密度达350mAh/g。我国经引进和消化吸收已能生产5种规格彩电管石墨乳。浸硅石墨制品目前国内属空白。

二、柔性石墨及膨胀石墨材料的开发与应用 柔性石墨和膨胀石墨是重要的石墨深加工产品。从材料学的角度，膨胀石墨与柔性石墨二者有很大区别，是两种材料。膨胀石墨是松散的多孔结构材料，具有优良的隔绝密封性能。随着技术和新材料应用的发展，这两类新材料由于其不同的特性，各自的应用领域也显著不同。本文将讨论这两种特性不同而又紧密相关的材料，在化工领域及其它领域的应用现状及发展趋势。 自本世纪六十年代美国联碳公司发明柔性石墨制造技术以来，柔性石墨产业的发展已有近四十年的历史。柔隆石墨作为一种优秀的密封材料，已逐渐为工程界所熟悉，并且有人给它冠以“密封王”的头衔。柔性石墨由天然鳞片石墨加工而得。制备的关键技术，是将天然鳞片石墨制备成石墨层间化合物。工业操作上，常用浓硫酸作为层间插入物，所以它又称酸化石墨（可膨胀石墨）。不过酸化石墨是在石墨与酸反应后，经水洗干燥，大部分层间插入物已经逸出，所以它实际上是残余石墨层间化合物。绝大部分石墨层间化合物在快速加热时，层间插入物都会气化，从而形成高压，使石墨粒子沿C轴方向膨胀。很薄的酸化石墨鳞片膨胀后象一条条蠕虫，长度可达1~2cm所以称蠕虫石墨或石墨蠕虫，亦即通常所说的膨胀石墨。膨胀石墨在压制或轧制时，蠕虫之间相互啮合，从而压轧成石墨卷材或板材，即为柔性石墨。由于插层剂硫酸在加热时绝大部分地区逸出，所以柔软性石墨除有1000PPM左右的残硫外，化学成份与鳞片石墨基本相同，为纯碳。 2．1可膨胀石墨的制备 目前，国内可膨胀石墨生产采用两种工艺：化学法和电化学法。两种工艺除氧化工序不同外，脱酸、水洗、脱水、干燥等其它工序相同。采用化学法的绝大多数厂家产品的质量，都能达到GB10698-89《可膨胀石墨》标准规

石墨电极

石墨电极 石墨电极(graphite electrode) 以石油焦、沥青焦为颗粒料，煤沥青为黏结剂，经过}昆捏、成型、焙烧、石墨化和机械加工而制成的一种耐高温的石墨质导电材料。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为热源，使炉料熔化进行炼钢，其他一些电冶炼或电解设备也常使用石墨电极为导电材料。2000年全世界消耗石墨电极100万t左右，中国2000年消耗石墨电极25万t左右。利用石墨电极优良的物理化学性能，在其他工业部门中也有广泛的用途，以生产石墨电极为主要品种的炭素制品工业已经成为当代原材料工业的重要组成部门。 简史早在1810年汉佛莱?戴维(Humphry Davy)利用木炭制成通电后能产生电弧的炭质电极，开辟了使用炭素材料作为高温导电电极的广阔前景，1846年斯泰特(Stair)和爱德华(Edwards)用焦炭粉及蔗糖混合后加压成型，并在高温下焙烧从而制造出另一种炭质电极，再将这种炭质电极浸在浓糖水中以提高其体积密度，他们获得了生产这种电极的专利权。1877年美国克利夫兰(Cleveland)的勃洛希(C.F.Brush)和劳伦斯(https://www.sodocs.net/doc/8214705163.html,wrence)采用煅烧过的石油焦研制低灰分的炭质电极获得成功。1899年普利查德(O.G.Pritchard)首先报道了用锡兰天然石墨为原料制造天然石墨电极的方法。1896年卡斯特纳(H.Y.Gastner)获得了使用电力将炭质电极直接通电加热到高温，而生产出比天然石墨电极使用性能更好的人造石墨电极的专利权。1897年美国金刚砂公司(Carborundum Co.)的艾奇逊(E.G.Acheson)在生产金刚砂的电阻炉中制造了第一批以石油焦为原料的人造石墨电极，产品规格为22mm×32m mX380mm，这种人造石墨电极当时用于电化学工业生产烧碱，在此基础上设计的“艾奇逊”石墨化炉将由石油焦生产的炭质电极及少量电阻料(冶

石墨烯的制备方法概述

石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上， 再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。

1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯

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

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。

石墨制容器教材

石墨承压元件浸渍、粘接培训教材 （征求意见稿） 一、石墨制压力容器的基本知识（浸渍、粘接共用） 广义地讲，凡盛装压力介质的密闭容器称为压力容器。根据不同的用途，压力容器可以有不同的尺寸、容积和形状，可以承受不同的压力，使用于不同的温度，所盛装的介质可以是各种不同的物态，物性或具有特殊的化学腐蚀、易燃、易爆或毒性危害。制造压力容器的材料可以是钢铁材料，有色金属或非金属材料。 用石墨材料制作的压力容器，即为石墨制压力容器。 石墨分为天然石墨和人造石墨二种，天然石墨由于纯度较低，一般含杂质量高，组织松散，至今未用于制作石墨设备。石墨制压力容器主要由人造石墨作为制作材料。 1.人造石墨 人造石墨由焦碳、沥青混捏、压制成型，在窑炉中隔绝空气焙烧，在1300℃下保持20天左右，再在2400℃～3000℃高温下石墨化处理（未经石墨化处理的制品，不具备石墨性能）。 1.1 人造石墨的孔隙 人造石墨在焙烧的过程中，由于有机物的分解逸出，造成石墨材料的多孔性，国内的电极材料多达20～30%，这种孔隙具有开孔、闭孔、孔与孔之间相连的通孔以及内部开裂的结构性质。因此气、液相及蒸汽等介质，容易串连渗透，影响了石墨制材料的使用。 但国外，采用的精细专用石墨材料其颗粒度和空隙率相对都很小，其强度等性能更优异。 1.2 人造石墨的不渗透 采用浸渍的方法，达到不渗透的目的，浸渍剂不仅作为填孔之用，还能增强浸渍后石墨的机械强度。 2.石墨制压力容器的特点 用石墨制压力容器的历史，远远晚于金属材料，对它的专业设计，研究工作更是滞后。因此，石墨设备的结构设计，强度计算，至今都借鉴于金属专业。但由于石墨材料的耐蚀性能、物理机械性能，以及它的加工制造工艺的特点，使它具备了有别于金属设备的结构、设计、计算以及检验和维修方法。 2.1 石墨具有广谱的耐腐蚀性能和抗溶剂性能。 2.2 高导热性能不仅在非金属材料中首屈一指，与金属材料相比亦十分突出。 2.3 石墨的低强度与脆性，使得用石墨制作的承压元件不宜承受较高的拉应力和剪切力，这是石墨制压力容器目前还局限于较低压力层面使用的主要原因之一。 3.石墨制压力容器的适用范围 3.1 工作压力：≥0.1Mpam，≤2.4MPa（表压），且压力与容器的乘积≥2.5MPa?L的盛装气体、液化气体或最高工作温度高于或等于其标准沸点的液体。 3.2 工作温度 -60～400℃ 3.3 不适于制作的石墨制设备。 （1）直接火焰加热的石墨容器 （2）核能装置中的石墨容器 （3）浇铸石墨和由金属外壳承压的石墨砖板衬里设备。 4. 石墨制压力容器应遵守的法规和标准 4.1 法规

石墨烯制作加工

石墨烯，不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快，作为一种新型高科技材料，石墨烯具有超薄、强韧、稳定、导电性好等诸多现有材料无法比拟的优点，石墨烯最终可能替代硅，引发一场全面的电子工业革命。 石墨烯广泛用于军事、电子工业领域。石墨烯在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。 产业链结构分析 石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料制备研究的兴趣，石墨烯材料的制备方法已报道的有：机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。 微机械剥离法 2004年，Geim等首次用微机械剥离法，成功地从高定向热裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剥离并观测到单层石墨烯。Geim研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌，揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯，但存在产率低和成本高的不足，不满足工业化和规模化生产要求，2004年只能作为实验室小规模制备。 化学气相沉积法 化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition，CVD)首次在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破(参考化学气相沉积法制备高质量石墨烯)。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。

麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉，通入含碳气体，如：碳氢化合物，它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。这种薄膜在透光率为80%时电导率即可达到1.1×106S/m，成为透明导电薄膜的潜在替代品。用CVD法可以制备出高质量大面积的石墨烯，但是理想的基片材料单晶镍的价格太昂贵，这可能是影响石墨烯工业化生产的重要因素。CVD法可以满足规模化制备高质量石墨烯的要求，但成本较高，工艺复杂。 溶剂剥离法 溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中，形成低浓度的分散液，利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力，此时溶剂可以插入石墨层间，进行层层剥离，制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构，可以制备高质量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的产率最高(大约为8%)，电导率为6500S/m。研究发现高定向热裂解石墨、热膨胀石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量的石墨烯，整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷，为其在微电子学、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。缺点是产率很低。 溶剂热法 溶剂热法是指在特制的密闭反应器(高压釜)中，采用有机溶剂作为反应介质，通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度)，在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。 溶剂热法解决了规模化制备石墨烯的问题，同时也带来了电导率很低的负面影响。为解决由此带来的不足，研究者将溶剂热法和氧化还原法相结合制备出了高质量的石墨烯。Dai 等发现溶剂热条件下还原氧化石墨烯制备的石墨烯薄膜电阻小于传统条件下制备石墨烯。溶

石墨电极的应用

石墨电极的应用 石墨是一种由碳元素组成的化合物,其原子结构按六边形蜂窝状结构排列,原子核外围的4个电子中的3个电子和邻近原子核的电子组成牢固稳定的共价键,多余的1个原子可沿网平面作自由运动,使其具有导电的特性. & 石墨电极使用注意事项 1.防湿--- 避免雨、水淋湿或潮湿,使用前须经烘干. 2.防撞--- 要轻拿轻放,运输时防止冲击和碰撞的损坏. 3.防裂--- 用螺栓紧固电极时,注意力度,防止受力爆裂. 4.防折断--- 石墨性脆,特别是细小窄长电极,在外力作用时都易折断. 5.防尘--- 机械加工时要有防尘装置,减少对人体和环境的影响. 6.防烟--- 放电加工易产生大量的烟幕，须有通风装置． 7.防积炭--- 石墨放电时易积炭,放电加工时要密切留意其加工状态 一，石墨与红铜电极的放电加工的比较（要求完全掌握） 1.机械加工性能好：切削阻力为铜的1/4，加工效率是铜的2-3倍， 2.电极抛光容易：表面处理容易、无毛剌：容易手工修整，用砂纸简单表面处理即可，极大避免电极形状和尺寸受外力造成的形状失真； 3.电极消耗小：导电性好，电阻率低，为铜的1/3～1/5，粗加工时可以达到无损耗放电； 4.放电速度快：放电速度为铜的2～3倍，粗加工的间隙可达0.5～0.8 m m，电流最大可达240Ａ；正常使用为10～120A时电极损耗最小。 5.重量轻：比重为1.7～1.9，为铜的1/5，对于大型电极可以极大减少重量，降低机床负荷和人工调装难度； 6.耐高温：升华温度为3650℃，高温条件下电极不软化，避免薄壁工件的变形问题； 7.电极变形小：热膨胀系数＜６CTEX10-6/℃，仅为铜的1/4，提高放电的尺寸精度； 8.电极的设计不同：石墨电极容易清角，可以将平时要由多个电极的工件设计成一个完整电极，提高模具的精确度，并减少放电时间。 A.石墨的机加工速度比铜快，在正确的使用条件下比铜快2-5倍. B.无需像铜那样因为去毛刺而消耗大量工时； C.石墨的放电速度快，粗放电加工为铜的1.5-3倍 D.石墨电极损耗小,能减少电极使用量 E.价格稳定,受市场价格波动影响小 F.耐高温,放电加工电极不变形 G.热膨胀系数小，模具精度高

石墨电极对放电条件的要求

石墨电极对放电条件的要求 1，对脉冲电流(IP)的要求： 脉冲电流的特点是:数值越大,放电加工速度越快,放电间隙越大,表面粗糙度越粗,电极损耗越小. 1). 脉冲电流受放电面积的影响, 即电流密度的影响. 石墨电极脉冲电流的选用原则以平均电流为标准 石墨电极大型时，电流密度通常设为10～12A/cm2； 石墨电极时，电流密度通常设为6～8A/cm2. 2). 脉冲电流受电极减寸量（火花位）大小的影响 若大面积用小火花位或小面积用大火花位都不适合石墨电极的正常放电加工. 电流的选用须由电极面积的大小来确定,这是最合理选用方法. 石墨电极的平均电流达到10A～120A时,电极损耗最小.随电流的增大电极损耗也增大. 2，对脉冲宽度(ON TIME、放电脉宽)的要求： 脉宽的特点:数值越大,放电时间越长,加工速度越快,电极损耗越小,放电间隙越大,表面粗糙度越粗.加工稳定性越差. 石墨电极的脉宽取值范围为0～1000 us. 脉冲宽度较大时，加工速度随着脉宽的增大，加工不稳定，加工时间增加，加工速度减慢 ,并使工件表面烧蚀;其取值一般不超过420 us.当脉宽在100～300us时石墨电极损耗最小. 脉宽的选用要根据电流大小以及放电加工要求来确定,若放电面积较大或用作粗加工时,为提高加工速度,脉宽取大些;细小的面积或精加工时,考虑到表面粗糙度, 则脉宽取小些. 工件材料不同,加工极性不同,脉宽对加工效果的影响也不同. 不同的生产厂家、不同等级、不同批号的石墨材料,脉宽的影响也不同. 相同脉宽,石墨颗粒越小,电极损耗越小. 3，对脉冲间隔 (OFF TIME 放电休止)的要求： 脉冲间隔的作用是让放电自动辙消,消除电离, 让加工液介质清除杂物,并为下一次放电作准备. 脉冲间隔的特点:只影响放电加工速度和加工稳定性,而对其它影响较小.当其值越大,加工稳定性越好,加工速度相对较慢，但放电稳定却比不稳定要快；. 脉冲间隔的取值范围要比脉宽宽得多, 可在0～2500 us之间.脉冲间隔为100us时达到最小值，脉冲间隔再增加电极损耗反而增大. 石墨电极放电加工中常取脉冲间隔(OFF)=脉宽(ON),并视加工的稳定情况进行调整到脉宽的1/3～2/3. 当脉冲间隔合适时，随着脉冲间隔的增加，极间介质的消电离比较充分，有利于形成覆盖层（在电加工过程中蚀除产物和介质分解的含炭物附着在电极表面），因而电极损耗减小，但当脉冲间隔大于100us时，电极和工件表面冷却的时间过长，下一个脉冲就需要更多的能量形成放电通道，并且不利于覆盖层的形成，电极损耗反而增加。若脉冲间隔过小，电极和工件之间的消电离不充分，可能在电极表面和工件表面产生烧蚀现象。 休止时间一般只影响放电加工速度,而对电极损耗和加工表面粗糙度的影响不明显. 4 对间隙电压(SV)的要求： 间隙电压的特点:值越大,加工稳定性越好,放电加工速度越快.放电间隙大小, 对电极损耗和表面粗糙度影响不大： 不同的火花机台,所设定的间隙电压的档级也不同,一般分为: 40～60V档,90～120V档, 150～190V档,200～250V档.

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

石墨换热器维护及制造资料

石墨换热器 1.不透性石墨加工制造工艺 不透性石墨设备及其元件的加工制造工艺，随设备结构的不同而异。不透性石墨的机械加工性能与铸铁相似，它比铸铁硬度小，一般采用金属切削工具就能进行加工。由于石墨本身的强度较差、性脆。一般采用两次浸渍和两次加工的方法，以提高其强度，保证加工精度。因此石墨材料及其任何制品和元件，在任何搬运过程中，要做到轻搬轻放，严禁乱仍乱摔，严禁用金属锤敲打，在必须敲打的场合，应采用带有橡皮的木槌敲打。 1.1材料的选择 制作不透性石墨设备国内目前主要以人造石墨为主，在制造过程中，由于高温焙烧而逸出挥发物，以致形成许多细致的孔隙，有时会产生裂纹，孔隙率过大势必在浸脂时浸脂数量过大，制造的产品传热会较差。国外采用压型石墨的也较多。 1.2材料的拼接 当零件的最大尺寸超过石墨毛坯的最大尺寸时，石墨件需要进行拼接，在石墨块拼接过程中，将粘结面进行仔细的精加工，甚至磨光，使粘结面充分接触，而粘结剂匀且薄，从而获得良好的粘结效果。1.3换热设备的制造 1.3.1制造工艺

列管式换热器制造工艺流程 1.3.2组装 组装方法目前有两种。一种是将管板、管束、折流板等在支架上用粘结剂粘成一体，然后待粘结剂固化后再装进钢壳体内，通常称之为壳外组装。另一种是直接在壳体内试装后用粘结剂在壳体内粘结。换热面积大于200m2，一般均采用壳内组装。 管壳式换热器组装流程 2.石墨换热设备简介 2.1管壳式石墨换热器简介 目前世界上制造石墨换热器的厂家并不多，世界上有影响的公司是德国的西格里公司和法国的卡朋罗兰公司；国内有大连振兴石墨防腐设备厂和沈阳化工机械厂等。国外公司都采用浸渍石墨化管，管子

加工石墨用什么刀具_石墨加工刀具要求

加工石墨用什么刀具_石墨加工刀具要求 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多数控刀具，就在深圳机械展！ 与铜电极相比，石墨电极具有电极消耗小、加工速度快、机械加工性能好、加工精度高、热变形小、重量轻、表面处理容易、耐高温、加工温度高、电极可粘结等。尽管石墨是一种非常容易切削的材料，但由于用作EDM电极的石墨材料须具有足够的强度，以免在操作和EDM加工过程中受到破坏，同时电极形状 (薄壁、小圆角、锐变等)也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出了较高要求，这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨损。刀具磨损是石墨电极加工中最重要的问题。磨损量不仅影响刀具损耗费用、加工时间、加工质量，而且影响电极EDM加工工件材料的表面质量，是优化高速加工的重要参数。石墨电极材料加工的主要刀具磨损区域为前刀面和后刀面。在前刀面上，刀具与破碎切屑区的冲击接触产生冲击磨粒磨损，沿工具表面滑动的切屑产生滑动摩擦磨损。 ◆选择石墨加工刀具时应注意以下因素 1.刀具材料 刀具材料是决定刀具切削性能的因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是矛盾的，也是刀具材料所应解决的一个问题。对于石墨刀具，普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对好一点的，也就是钴含

量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对高一点的，也就是钴含量稍低一点的。 2.刀具几何角度 石墨专用刀具选择合适的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺。 2.1前角 采用负前角加工石墨时，刀具刃口强度较好，耐冲击和摩擦的性能好，随着负前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总体呈减小趋势，采用正前角加工时，随着前角的增大，刀具刃口强度被削弱，反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时，切削阻力大，增大了切削振动，采用大正前角加工时，刀具磨损严重，切削振动也较大。 2.2后角 如果后角增大，则刀具刃口强度降低，后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后，切削振动加强。 2.3螺旋角 螺旋角较小时，同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长较长，切削阻力较大，刀具承受的切削冲击力大，因而刀具磨损、铣削力和切削振动都比较大。当螺旋角大时，铣削合力的方向偏离工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧，因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的，所以在选择时要多加注意。

石墨烯原材料选择、制备及应用

石墨烯原材料选择、制备及应用2016年3月22日

前言 2004 年,Manchester大学的Geim小组首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维 原子晶体—石墨烯。石墨烯的发现, 充实了碳材料家族,形成了从零维的富勒烯、一维的CNTs、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系. 石墨烯是目前所发现的最薄的二维材料. 可以翘曲变成零维的富勒烯,卷曲形成一维的CNTs[4-5]或者堆垛成三维的石墨，这种特殊结构蕴含了丰富而奇特的物理现象, 使石墨烯表现出许多优异的物理化学性质,具有很多奇异的电子及机械性能。决定了其具有广泛的用途。本文参考以往的研究成果，主要介绍了石墨的提纯、制备石墨烯原料选择、石墨烯的制备方法以及石墨烯的应用等几个方面。 第一章石墨提纯 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;质软,密度为2.09～ 2.23g/cm 3。目前国内外石墨提纯的各种方法,主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法，每种方法各有优缺点。 1.1 浮选法 浮选法是一种比较常用的提纯矿物的方法,由于石墨表面不易被水浸润,因此具有良好 的可浮性,容易使其与杂质矿物分离,在中国基本上都是采用浮选方法对石墨进行选矿。石墨原矿的浮选一般先使用正浮选法,然后再对正浮选精矿进行反浮选。采用浮选法就能得到品位较高的石墨精矿。浮选石墨精矿品位通常可达80%～90%,采用多段磨选,纯度可达98%左右。使用浮选法提纯的石墨精矿,品位只能达到一定的范围,因为部分杂质呈极细粒状浸染在石 墨鳞片中,即使细磨也不能完全单体解离,所以采用物理选矿方法难以彻底除去这部分杂质,一般只作为石墨提纯的第一步,进一步提纯石墨的方法通常有化学法或高温法。 实例： （1）山东南墅石墨矿。该矿位于山东省莱西县,生产鳞片石墨。选矿厂原矿处理量约35万t/a,原矿粒度为- 450mm,入磨粒度为- 15mm,入选粒度为- 0.15mm占60%～ 65%。原矿品位

石墨电极的工艺流程详解

石墨电极的工艺流程详解 下面我为大家介绍一下各种工序 原料：用于炭素生产的原料有哪些？ 在炭素生产中，通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等；粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。此外生产中还使用一些辅助物料，如石英砂、冶金焦粒和焦粉。生产一些特种炭和石墨制品（如炭纤维、活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃炭）则采用其他一些特殊原料。 煅烧：什么叫煅烧？哪些原料需要煅烧？ 碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200-1500°C）热处理的过程称为煅烧。煅烧是炭素生产的第一道热处理工序，煅烧使各种炭质原料的结构和物理化学性质发生一系列变化。 无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份，需要进行煅烧。沥青焦和冶金焦的成焦温度比较高（1000°C以上），相当于炭素厂内煅烧炉的温度，可以不再煅烧，只需烘干水分即可。但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用，则应与石油焦一起送入煅烧炉煅烧。天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。 压型：挤压成型原理是怎样的？ 挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后，受到压实和塑性变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程。 糊料挤压过程是在料室（或称糊缸）和圆弧式型嘴内进行的。装入料室内的热糊料在后部主柱塞的推动下。迫使糊料内的气体不断排除，糊料不断密实，同时糊料向前运动。当糊料在料室的圆筒部分运动时，糊料可看作稳定流动，各颗粒料层基本上是平行移动的。当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时，紧贴嘴壁的糊料前进中受到较大的摩擦阻力，料层开始弯曲，糊料内部产生不相同