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石墨制作工艺

石墨制作工艺

石墨制造工艺简介

一般而言,碳素是用焙烘炉在1000℃到1300℃温度下,将焦碳与粘附沥青混合后予以焦化而生产的,然后将碳素用电热炉在2500℃至3000℃温度下予以石墨化,将无形质碳素体加工成晶性石墨的结构,因此就称为石墨。在将碳素材料予以石墨化前,还经浸沥青和再次焙烘,这可以增进其电气和机械性能。当将石墨材料用于某些特别用途时,常常予以纯化或用陶瓷加以涂层,一般来讲,根据石墨的生成方法,可将其划分为三种类型:各向同性石墨(采用等静模压发),挤压成形石墨和模压成型石墨。

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,

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

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

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

石墨坩埚生产工艺概述

石墨网 https://www.sodocs.net/doc/a87491430.html, 石墨坩埚生产概述 石墨坩埚,是以结晶形天然石墨为主体原料,可塑性耐火粘土作粘结剂,经与不同类型熟料配合而制成的主要应用于冶炼特种合金钢、熔化有色金属及其合金的耐火石墨坩埚。就产品的性能、用途而言,石墨坩埚是耐火材料的一个组成部分。 坩埚可分为石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚三大类。在石墨坩埚中,又有普型石墨坩埚与异型石墨坩埚及高纯石墨坩埚三种。各种类型的石墨坩埚,由于性能、用途和使用条件不同,所用的原料、生产方法、工艺技术和产品型号规格也都有所区别。 石墨坩埚的主体原料,是结晶形天然石墨。故它保持着天然右墨原有的各种理化特性。 即:具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。 坩埚的型号规格较多,在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制,可任意选择,适用性较强,并可保证被熔炼物质的纯度。 石墨坩埚,因具有以上优良的性能,所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门,被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。 坩埚的种类大体分为三大类:第一类炼铜坩埚,其规格“号”,;第二类为炼铜合金坩埚,特圆形有100个号,圆形有100个号,第三种炼钢用的坩埚,有100个号。 坩埚规格(大小),通常是用顺序号大小表示的,1号坩埚具有能熔化1000g 黄铜的容积,其重量为180g。坩埚在熔炼不同金属或合金时熔化量计算,可以坩埚的容重规格号,乘上相应金属和合金系数。 坩埚的生产原料,可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨,二是可塑性的耐火 粘土,三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。近年来,开始采用耐高温的合成材料,如:碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量,增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。 坩埚的成型,有三种方法,较原始古老的成型方法是手塑成型。第二种是旋塑成型法第三种是压型成型法.

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

石墨电极的生产工艺处理步骤和质量预期指数的及消耗基本知识

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。 ● ●

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 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

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 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。 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。 电极石墨 石墨无熔点,是电的良导体,抗热震性好,是极佳的电火花加工电极材料。普通石墨材料,为粗颗粒结构低密度各向异性石墨,不能满足电火花加工的需求,而等静压石墨电极结构均匀、致密、加工精度高,可以满足这方面的要求。 连续铸造结晶器石墨及模具石墨 主要用于连续铸造结晶器与超硬材料生产用能耐高温、高压的模具材料。等静压石墨由于它的微粒子结构、较高的机械强度、均匀的热传导,使连铸与模压的产品表面光滑,内在质量高,使用寿命长,是结晶器的最佳材料。而且对于大型烧结材料,模具壁的厚度应尽可能薄,必须使用强度很高的细结构各向同性石墨。 其它用途 在炭刷、机械密封、触轮的集电板等处使用,要求加工精度的同时,高润滑性和高导电性是极其重要的。普通石墨材料,需要用树脂、金属进行浸渍处理,以提高强度和气密性,但在耐腐蚀和耐高温性能上限制其使用范围。等静压石墨摩擦系数低、导热性能好,常用作轴承、机械密封用密封环、活塞环等滑动摩擦材料。此外,等静压石墨还用于

石墨加工工艺【详述】

石墨加工工艺 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 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

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 (点击免费下载) 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。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1.25-1.35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。 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

石墨生产工艺的研究与改造

石墨生产工艺的研究与改造 吕一波刘旻陈俊涛姜伟 摘要:本文主要介绍柳毛石墨矿一选厂的矿石性质、石墨分选、生产工艺特点等;并对其存在的问题进行分析和研究,提出一些解决方法。 关键词:石墨;鳞片;浮选;振磨机 1 概述 黑龙江柳毛石墨矿床赋存于麻山群变质—交代杂岩中,石墨呈鳞片状或聚状定向分布,石墨结构主要为鳞片花岗变晶结构和鳞片变晶结构。矿石普氏硬度为5,品位13%—20%;就鳞片状特征而言,柳毛石墨矿属于品位高的富矿,探明的矿石储量可达2亿t,按现在的生产规模(年处理矿石130万t)可以连续生产100多年。其产品主要有:高、中质石墨、石墨电极等。 目前选厂主要存在设备陈旧、管理落后、流程不完善等问题,使石墨损失严重,产品质量不高。 2 矿石性质 2.1 矿石化学成分 主要化学成分为:固定碳C15%—20%、V 2O 5 、TiO 2 、CaO7%—12%、 SiO 245%—53%、Al 2 O 3 6%—9%、FeO<5%、MgO<7%以及K 2 O、Na 2 O、S等。 2.2 矿物组成 柳毛石墨矿的矿物主要是石墨,其次是钙钒榴石、金红石、榍石、石榴石、钛铁矿、晶质铀矿。脉石矿物主要由磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、石英、斜长石、透辉石、黑云母、白云母、黑黝帘石、绿泥石、方解石、磷灰石等构成。 2.3 矿物特征 有用矿物石墨主要分布于脉石矿物颗粒之间,呈鳞片状或聚片状定向排列,局部有穿插关系,只有石墨片径细小的呈星散状及浸染状分布。镜下嵌布粒度测定石墨片径大于0.15mm的占石墨含量56%,石墨与其他矿物间的接触线以圆滑为主,少量呈不规则状或相互穿插。石墨片径在矿体、矿石类型及品级不同时和同一矿体构造部位不同时都有明显变化。光片测定结果表明:大鳞片在富矿中的含量高于贫矿;片径>0.15mm的一般在50%左右,>0.16mm为30%,>0.3mm占20%左右。 3 生产工艺 工艺流程见图1。柳毛石墨是晶质鳞片状石墨,为了既不破坏石墨鳞片结构,又能使石墨与其伴生矿物充分解离,同时在浮选过程中能够

石墨电极生产工艺要点

论文题目:石墨电极生产工艺的研究 摘要 石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、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,以及在石墨电极生产过程中影响石墨电极质量的因素,并对如何提高石墨电极的质量提出了建议,指出了原材料质量的重要性,提出了添加炭纤维改善电极强度;改进电极接头形状,减少接头故障提高电极寿命。 关键词:石墨电极,煅烧;配料,混捏,压型,焙烧,石墨化,机加工

The research of Graphite electrodes production technology abstract Graphite electrodes, primarily petroleum coke, needle coke, coal tar pitch as binder, calcined, ingredients, kneading, pressing, baking, graphite, machined and made to arc in electric arc furnace in the form of release electrical energy to heat the charge materials melt conductor, and graphite electrode production process factors affect the quality of graphite electrodes, graphite electrodes and how to improve the quality of recommendations, points out the importance of quality raw materials, by adding the carbon fiber to improve the electrode strength; improved electrode connector shape, reduce joint failure to improve electrode life. Keywords: graphite electrode; calcined; ingredients; kneading; profiling; roasting; graphite; machining

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