臥式超高溫石墨化爐是我公司工程技術(shù)人員在國(guó)內(nèi)科研院所和大專院校的大力支持下,開發(fā)的一種具有國(guó)內(nèi)技術(shù)的高性能智能化超高溫設(shè)備。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備最高使用溫度高達(dá)3000℃。用途:用于碳纖維、磷片石墨、碳材料結(jié)構(gòu)件(制品)、C/C復(fù)合材料制品、炭素材料、和其它石墨材料的高溫石墨化。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備其它可在碳環(huán)境下燒結(jié)、提純的材料。主要技術(shù)參數(shù):最高使用溫度:3000℃ 爐膛尺寸:Φ30-Φ300X500-2000mm,或方形 溫度均勻度:≤±10℃ 溫度測(cè)量:遠(yuǎn)紅外線光學(xué)測(cè)溫測(cè)溫范圍1000~3000℃或0~3000℃;測(cè)溫精度:0.2~0.75%。
石墨化的表述很多,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),石墨化就是熱處理。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工使原本分布雜亂無(wú)章的碳原子整齊排列。值得注意的是,不管是大規(guī)格的各向同性石墨,還是小規(guī)格的電刷、導(dǎo)電滑塊,甚至是鋰離子電池負(fù)極材料等一系列的炭—石墨制品,石墨化都是其工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。石墨化按照加熱方式可分為直接法和間接法,按照運(yùn)行方式可分為間歇式和連續(xù)式。石墨化工藝是炭石墨類鋰離子電池負(fù)極材料生產(chǎn)的重要工藝,石墨化度 是鋰離子電池負(fù)極材料的重要指標(biāo)。山東石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工在石墨化溫度提高到接近2200℃時(shí),鋰離子電池負(fù)極材料的雜質(zhì)基本上已經(jīng)被排除。要對(duì)材料進(jìn)行石墨化,就要用到加工設(shè)備——石墨化爐。
石墨化爐正常運(yùn)行時(shí),爐子各部分的溫度保持不變,待石墨化的電極隨電極柱的移動(dòng),先在進(jìn)料部分預(yù)熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達(dá)到合適溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到合適溫度,然后出爐。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工氣熱提純就是利用反應(yīng)氣體(Cl2)使雜質(zhì)轉(zhuǎn)換為沸點(diǎn)很低的各種元素的氯化物,例如氯化鐵其沸點(diǎn)為319℃。也就是說(shuō),電極的溫度隨電極柱在爐中的移動(dòng)而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預(yù)熱、石墨化和冷卻過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。3200度石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備由于電極自熱,而且還需要移動(dòng),所以這種工藝在操作上比較復(fù)雜,不如外熱法即間接加熱的連續(xù)石墨化工藝成熟。
碳纖維具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐燒蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度低和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能,是先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料最重要的增強(qiáng)材料,在航空、航天和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工碳纖維在高溫石墨化爐中經(jīng)過(guò)2000℃-3000℃的高溫處理,進(jìn)行石墨化,從而轉(zhuǎn)變成石墨纖維。3200度石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工高性能石墨纖維制作的關(guān)鍵是高溫石墨化爐。目前工業(yè)化生產(chǎn)高性能石墨纖維并形成系列產(chǎn)品的國(guó)家是日本和美國(guó),由于國(guó)外對(duì)我國(guó)高科技技術(shù)的封鎖和我國(guó)自身在此領(lǐng)域上的技術(shù)落后,我國(guó)高性能石墨纖維仍處于研制階段,水平與國(guó)外相比差距很大。
高溫石墨化爐性能特點(diǎn):爐內(nèi)采用四組互相獨(dú)立的發(fā)熱體,發(fā)熱體按一定的比例分布,可以分別調(diào)整,并且采用分區(qū)、分段獨(dú)立的加熱工藝,保障了熱場(chǎng)內(nèi)部溫度均勻。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工爐門采用嚙齒式自動(dòng)快開結(jié)構(gòu),具有防傾倒裝置,并且開門結(jié)構(gòu)為鉸鏈?zhǔn)介_合,便于維修和產(chǎn)品的進(jìn)出,有效節(jié)省空間和成本,降低現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。特殊的快速降溫機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),可大大提高生產(chǎn)效率。山東3200度石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工本設(shè)備有多重安全防護(hù)措施,通過(guò)聲光報(bào)警裝置、壓力計(jì)、防爆電磁閥、機(jī)械防爆閥等裝置和連鎖保護(hù)程序,保證設(shè)備在溫、壓,冷卻水欠壓,過(guò)流、短路等故障時(shí)設(shè)備和人員的安全。
炭纖維連續(xù)石墨化工藝:整個(gè)工藝由去漿、上漿裝置,烘干裝置,牽伸裝置和石墨化爐組成。為了避免炭纖維表面上漿劑中的氧在石墨化處理過(guò)程中對(duì)炭纖維產(chǎn)生氧化,炭纖維在進(jìn)行高溫?zé)崽幚砬耙热{,經(jīng)烘干后方可進(jìn)入石墨化爐。石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工在氬氣保護(hù)下于2000℃ 一3 000℃進(jìn)行高溫石墨化處理,最后經(jīng)過(guò)再上漿和烘干處理形成石墨纖維制品。山東石墨烯導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備通過(guò)調(diào)整電源的輸出功率和炭纖維的走絲速度可以獲得適合炭纖維石墨化的最高溫度和溫度分布。