石墨化的表述很多,簡(jiǎn)單來說,石墨化就是熱處理。石墨導(dǎo)熱膜高溫加工使原本分布雜亂無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)。黑龍江石墨導(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。
在高溫石墨化爐的石墨化熱處理期間,以化學(xué)方法除去制品內(nèi)雜質(zhì)元素及其化合物,獲得高純石墨制品的過程稱為高純石墨化。石墨導(dǎo)熱膜高溫加工在普通石墨化溫度下,石墨材料中部分高沸點(diǎn)雜質(zhì)化合物難以氣化逸出,如碳化硼的沸點(diǎn)為3500℃,碳化釩的沸點(diǎn)為3900℃,鈦的沸點(diǎn)為3287℃,除去這些高沸點(diǎn)的雜質(zhì)是很困難的。黑龍江石墨導(dǎo)熱膜高溫加工但大多數(shù)的金屬鹵化物具有很低的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),因此,可采取氟化或氯化化學(xué)反應(yīng)將這些高沸點(diǎn)雜質(zhì)化合物轉(zhuǎn)化為易分解逸出的金屬鹵化物,從而可制備得到低雜質(zhì)含量的高純石墨材料。
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%。
石墨化爐受工藝限制,車間周圍要設(shè)置循環(huán)水供、回水管溝、母線地溝,并且石墨化爐爐頭、爐尾需要大量循環(huán)水冷卻,尤其外冷時(shí)循環(huán)水滲漏地面尤其容易發(fā)生沉降。石墨導(dǎo)熱膜高溫加工并且爐體運(yùn)行時(shí)頭、尾地面溫度有時(shí)能達(dá)到上百度,管溝、地面膨脹、收縮頻繁,排水管溝裂紋極易造成地溝漏水。超高溫石墨導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備針對(duì)石墨化車間發(fā)生的幾起煤氣中毒事件分析,最終認(rèn)定造成煤氣擴(kuò)散的主要部位還是地面下沉縫隙、采暖溝、檢查井等部位。因此要防止煤氣中毒事件再次發(fā)生,必須堵住漏洞、及時(shí)疏散。
不論是間歇石墨化爐還是連續(xù)石墨化爐, 實(shí)際都未能真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),也不能真正滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)高純石墨材料的需求。近年來,多家企業(yè)聯(lián)合高校開展連續(xù)化生產(chǎn)裝備研發(fā),取得了很大的進(jìn)展。石墨導(dǎo)熱膜高溫加工設(shè)備株洲弗拉德科技有限公司開發(fā)出高溫連續(xù)石墨純化爐,采用電阻加熱,連續(xù)生產(chǎn),可導(dǎo)入惰性氣體或反應(yīng)氣體。株洲弗拉德科技有限公司進(jìn)行石墨超高溫連續(xù)純化裝備的研發(fā),成功開發(fā)出一種高溫立式連續(xù)感應(yīng)加熱爐,可用于炭石墨類鋰離子電池負(fù)極材料的連續(xù)石墨化生產(chǎn)。石墨導(dǎo)熱膜高溫加工與艾奇遜石墨化爐相比,連續(xù)化設(shè)備的生產(chǎn)能力和效率都得到了大幅提高,能耗大大降低,有害氣體的排放也大為減少,這是未來石墨化爐發(fā)展的必然趨勢(shì)。