高溫石墨化爐:常用于3000℃以內(nèi)超高溫爐,用于各種碳材料的碳化和石墨化實驗、生產(chǎn)。高溫石墨化爐用于各種碳材料的碳化和石墨化實驗與生產(chǎn);碳素材料的碳化,石墨化;炭纖維燈絲的定型石墨化及其它可在碳環(huán)境下燒結(jié)和熔煉的材料。高溫石墨化爐設(shè)備電池材料石墨化理處、石墨改性,制備高模量纖維等。
石墨化爐正常運(yùn)行時,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,先在進(jìn)料部分預(yù)熱,逐漸升溫,在爐體內(nèi)達(dá)到最高溫度,而后溫度又逐漸下降,在出料部分降到最低溫度,然后出爐。超高溫高溫石墨化爐設(shè)備也就是說,電極的溫度隨電極柱在爐中的移動而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預(yù)熱、石墨化和冷卻過程同時進(jìn)行。高溫石墨化爐由于電極自熱,而且還需要移動,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。
石墨化爐正常運(yùn)行時,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,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。高溫石墨化爐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,電極的溫度隨電極柱在爐中的移動而變化,爐中不同部位的電極其裝出爐、預(yù)熱、石墨化和冷卻過程同時進(jìn)行。超高溫高溫石墨化爐設(shè)備由于電極自熱,而且還需要移動,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。高溫石墨化爐碳纖維在高溫石墨化爐中經(jīng)過2000℃-3000℃的高溫處理,進(jìn)行石墨化,從而轉(zhuǎn)變成石墨纖維。超高溫高溫石墨化爐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)品的國家是日本和美國,由于國外對我國高科技技術(shù)的封鎖和我國自身在此領(lǐng)域上的技術(shù)落后,我國高性能石墨纖維仍處于研制階段,水平與國外相比差距很大。
艾奇遜石墨化爐的發(fā)展已經(jīng)有很長的歷史, 目前國內(nèi)人造石墨行業(yè)中一般多采用艾奇遜爐。高溫石墨化爐這種爐結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、容易維修,一直是我國炭素行業(yè)中備受青睞的石墨化設(shè)備。艾奇遜石墨化爐按加熱方式來分類屬于直接加熱式爐。所謂直接加熱,就是制品本身是導(dǎo)電體,通過電阻加熱,從而使制品完成石墨化。高溫石墨化爐設(shè)備早期艾奇遜石墨化爐采用的是交流電,但交流電存在著功率小、電流密度低、功率因數(shù)低、送電時間長等缺點(diǎn)。20世紀(jì)60年代后隨著整流設(shè)備的快速發(fā)展, 艾奇遜石墨化爐開始采用直流供電,大大降低了能耗。