溫度與石墨化過(guò)程

石油焦、瀝青焦等易石墨化炭其微晶結(jié)構(gòu)的基本單元是以碳原子為主體的多層疊合芳香烴縮合環(huán)片狀體，但是片狀體的尺寸較小，層面間距較大。要使石油焦、瀝青焦的微晶結(jié)構(gòu)形成石墨晶體結(jié)構(gòu)，芳香烴縮合環(huán)片狀體的尺寸和層面間距必須達(dá)到接近天然石墨的晶格尺寸，才能顯示出石墨的物理化學(xué)性質(zhì)（主要看材料的真密度與電阻率、硬度和潤(rùn)滑）。一定要有足夠的能量才能使芳香烴縮合環(huán)片狀體的尺寸增加和層面間距縮小，這個(gè)能量由高溫來(lái)提供。在石墨化過(guò)程的第一階段（溫度在1000~1800℃之間），所產(chǎn)生的變化可以看作是炭化作用的深化，微晶周圍的弱極性鍵被切斷，如C一C單鍵和C-H、C一O等異性原子間的鍵，由此引起氣化逸散和伴隨碳原子在層面上的融并而來(lái)的微晶尺寸（微晶.片狀體的寬度）的增大。

一般情況下，石油焦需要加熱到1700℃以上片狀體尺寸才有較明顯的增長(zhǎng)，而瀝青焦的石墨化需要更高的起點(diǎn)溫度。難石墨化炭（硬炭）甚至經(jīng)過(guò)3000℃的高溫?zé)崽幚?，它的L值仍然不超過(guò)7nm，平行疊合層數(shù)N還在12以下。另一方面軟炭只經(jīng)過(guò)1720℃的熱處理，它的L值已經(jīng)達(dá)到7nm，平行疊合層數(shù)已超過(guò)30。以普通級(jí)別的石油焦為原料生產(chǎn)普通功率石墨電極的石墨化溫度應(yīng)達(dá)到2500℃左右，大規(guī)格成品電極的電阻率可降低到7~9uA.m，真密度達(dá)到2.21g/cm3以上。以針狀焦為原料生產(chǎn)超高功率石墨電極的石墨化溫度應(yīng)達(dá)到2800~3000℃，大規(guī)格超高功率石墨電極的電阻率可降低到5~6μ.m.真密度達(dá)到2.23g/cm3以上。

原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處:m.flt5r.cn