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等静压石墨生产工艺与国内市场用途分析(2)
2014-12-04 10:29:35

1. 6 焙烧
在焙烧过程中,骨料和黏结剂之间发生复杂的化学反应, 黏结剂分解, 释放大量挥发分, 同时进行缩聚反应。在低温预热阶段, 生制品因受热而膨胀,
在其后的升温过程中,因缩聚反应而体积收缩。生制品的体积越大,挥发分的释放就越困难,而且生制品表面和内部易产生温差,热膨胀、收缩不均匀
等现象,这些都有可能导致生制品出现裂纹。等静压石墨由于结构细密,焙烧过程要求要特别缓慢,而且炉内温度要非常均匀,尤其是在沥青挥发分急
剧排出的温度阶段,加热过程要谨慎进行,升温速度不能超过 1 ℃ / h, 炉内温差要求小于 20 ℃, 此工艺需要约 1 ~ 2 个月的时间。

1. 7 浸渍
焙烧过程中,煤沥青挥发分被排出。气体排出和体积收缩时在制品中留下细微的气孔,且几乎都是开口气孔。为了提高制品的体积密度、 机械强度、导电率、 导热率、 抗化学反应

性, 可以用加压浸渍法进行处理,即通过开口气孔把煤沥青浸渍到制品内部。制品要先进行预热,然后在浸渍罐中抽真空脱气,再把熔化好的煤沥青加入浸渍罐中,加压使浸渍剂沥

青进入制品内部。通常,等静压石墨要经过多次的浸渍—焙烧循环。

1. 8 石墨化
把焙烧后的制品加热到约 3 000 ℃,碳原子晶格有序排列, 完成由炭向石墨的转变, 叫石墨化。
石墨化方法有艾奇逊法、内热串接法、高频感应法等。通常的艾奇逊法,制品从装炉到出炉, 大约需要1 ~ 1. 5 个月的时间。 每炉可以处理几吨到几十吨的
焙烧品。石墨化后,制品的体积密度、 导电率、 导热率及抗腐蚀性能得到很大程度的改善,机械加工性能也得到了改善。但是,石墨化会降低制品的抗折强度。

1. 9 检查
石墨化后,还需要对制品的密度、硬度、强度、电阻率、灰分等指标进行检查,以判断是否达到指标要求。

1. 10 提纯
等静压石墨在用于半导体、单晶硅、原子能等领域时,对纯度的要求很高,必须用化学方法将杂质除去后, 才能用于这些领域。
除去石墨中杂质的通常做法是,把石墨化制品放入卤素气体中加热到约 2 000 ℃,杂质就被卤化成低沸点的卤化物而挥发除掉。几乎所有的石墨化
制品中的杂质元素均能用氯气卤化除掉。但是硼元素例外,它只能氟化除掉。用于提纯的卤素气体有氯气、氟气,或者是能在高温条件下分解产生这些
气体的卤代烃, 例如, 四氯化碳( CCl4), 二氯二氟甲烷 ( CCl2F2)。这个提纯方法充分利用了石墨在高温下不与卤素发生反应, 且石墨多孔的独有特性。