炭質原料和石墨電極的物理化學性質
炭質質料和石墨電極的物理化學性質
炭質質料和炭制品的物理化學性質不同于碳元素,各類炭質質料或炭制品的微觀安排結構、微觀安排結構差別較大,而炭質質料或炭制品的物理化學性質與其微觀安排結構、微觀安排結構有密切關系。各類炭制品的物理化學性質不只受質料性質的影響,也與出產工藝條件有關。為了制定出產工序的工藝操控參數和產品物理化學質量指標,需要常常測定的物理性質有真密度、密度(體積密度)孔隙率、機械強度、彈性模量、電阻率、熱導率、線膨脹系數、抗熱震性和石墨化程度等。常常測定的化學性質有質料的工業剖析、元素剖析、灰分剖析、制品的灰分剖析或灰分中的元素剖析、抗氧化性等本章將對上述內容逐項敘說,但有關粘結劑和浸漬劑的物理化學性質。
真密度是指不包括孔隙在內資料單位體積的物質質量,常用的測定辦法是溶劑置換法,其他辦法有氣體置換法、X射線衍射儀測定法(測定晶格參數后再據此計算真密度)。溶劑置換法測定比較簡單,先將試料破碎,篩分后選取必定顆粒度的試樣,用二甲苯(或甲苯、酒精)在必定溫度下滋潤試樣,即用這些液體資料去充填試樣顆粒上的孔隙,然后用比較稱量法求得真密度的巨細。我國測定真密度的標準辦法(GB615585)為用二甲苯滋潤試樣,用比重瓶法測定其25℃時的密度。運用溶劑置換法測得的真密度僅僅一個近似數,由于溶劑分子也不能進入一切空地,運用不同的溶劑,不同的滋潤條件,不同顆粒度的試樣測定的結果也有區別。在科學研究中,有時用氣體置換法測定炭資料的真密度,如用氦氣去充填炭資料骨料顆粒上的空地,氦氣能夠進入除封閉氣孔外的悉數空地,因而用氦氣置換法求得的試樣骨料體積更接近于真實體積,這樣測定的真密度也就更加精確。
資料真密度的巨細說明資料根本質點的致密程度及排列規整化程度,對天然石墨或石墨化制品(人造石墨)來說,能夠表征石墨結晶完善的程度。測定不同品種炭質質料、焙燒半制品或石墨電極的真密度,能夠了解質料的炭化程度及在不同條件下的熱處理程度,如煅燒程度、焙燒程度、石墨化程度。因此測定質料、半制品和制品的真密度對輔導出產有重要意義,從真密度的巨細還能推測其他一些物理化學功能,如真密度與質料或制品的電阻率成反比,真密度與資料的抗氧化能力成正比。
