高純石墨棒的工藝流程
高純石墨棒的工藝流程一般包含以下幾個關鍵步驟:
資料挑選與預處理:
資料挑選:高純石墨棒的主要資料包含石油焦、瀝青焦和天然鱗片石墨等。這些資料需通過嚴峻挑選,保證其純度、固定碳含量和雜質含量等政策符合要求。
預處理:資料需通過高溫煅燒處理,以去除蒸發分和部分金屬雜質。例如,石油焦需通過2700℃以上的高溫煅燒。一起,還需對資料進行破壞、篩分等處理,保證資料粒度均勻。
配料與混捏成型:
配料:將處理后的資料按必定份額進行配料,一般包含石油焦、瀝青焦和粘結劑(如改質瀝青)等。
混捏成型:將配好的資料在混捏機中進行充沛混合,并在必定溫度(如160-180℃)下堅持必定時刻(≥4小時),以結束均勻包覆。隨后,通過等靜壓成型(壓力200-300MPa)或揉捏成型(擠出速度2-5mm/s)等辦法將資料約束成型。
焙燒工藝:
階梯升溫:將成型后的石墨坯料放入焙燒爐中,進行階梯升溫處理。例如,在25-800℃階段升溫速率≤3℃/h,800-1250℃階段≤5℃/h。
維護氣氛:在焙燒過程中,需通入氮氣等維護氣氛,以防止石墨氧化。總耗時一般為18-22天,體積縮短率約為12-15%。
浸漬增密:
浸漬劑挑選:一般選用改質瀝青作為浸漬劑,其軟化點在85-95℃之間。
浸漬增密:通過三浸四焙工藝,將石墨坯料在浸漬劑中浸泡,并在必定壓力(1.2-1.5MPa)和溫度(200-220℃)下進行浸漬處理。單次增密效果可使體積密度前進0.05-0.08g/cm3。
石墨化處理:
高溫處理:將浸漬增密后的石墨坯料放入石墨化爐中,進行高溫處理。溫度一般維持在2800-3000℃之間,時刻約為48-72小時。
溫度控制:在石墨化過程中,需嚴峻控制爐內溫度分布,保證爐芯與邊沿溫差≤150℃。通過石墨化處理后,石墨坯料的電阻率將大幅下降,從8000μΩ·m降至6-10μΩ·m。
純化處理:
鹵素純化:在高溫下(如1900-2300℃)通入Cl?氣體等鹵素氣體,與石墨中的雜質元素及其化合物產生反響,生成易分化逸出的金屬鹵化物,然后去除雜質。
真空純化:在真空度下(如10?3Pa)堅持必定時刻(如50小時),進一步去除石墨中的殘留雜質和氣體。畢竟純度要求總雜質含量≤50ppm,乃至更低。
機械加工與外表處理:
機械加工:依據產品需求,對石墨化后的石墨棒進行切削、磨削等機械加工,以獲得所需的尺度和形狀。
外表處理:通過研磨、拋光等工藝前進石墨棒的外表光潔度。必要時,還可進行功用涂層處理(如碳化硅涂層),以前進其抗氧化性、耐磨性等功能。
質量檢測與包裝:
質量檢測:對加工后的石墨棒進行全面的質量檢測,包含尺度精度、外表質量、純度、電阻率等政策。
包裝與出庫:將合格的石墨棒進行包裝,并標明相關信息(如規范、純度、生產日期等),然后出庫出售或交給客戶。
