石墨化的表述很多,簡單來說,石墨化就是熱處理。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)過程的一個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
石墨化爐:按運行設(shè)計方式分類分為真空石墨化爐、連續(xù)式石墨化爐二種主要類型。
連續(xù)石墨化爐其實不是一種特定的石墨化工藝爐,現(xiàn)有的連續(xù)石墨化爐有多種形式。所謂連續(xù)石墨化工藝是相對于間歇式石墨化工藝來講的。所謂的連續(xù)石墨化工藝,一般是指生產(chǎn)中沒有斷電的過程,石墨化的產(chǎn)品需要經(jīng)過一系列的溫區(qū),從而實現(xiàn)連續(xù)石墨化。
連續(xù)石墨化爐也有另外一種形式,與內(nèi)串式石墨化法相似,電極在爐中首尾相接,串接成電極柱,電流直接流經(jīng)電極柱產(chǎn)生焦耳熱,從而實現(xiàn)石墨化。
以連續(xù)的產(chǎn)出方式生產(chǎn)石墨化制品的爐子,是相對間歇式石墨化爐而言的,具有許多優(yōu)點,如減輕繁重的體力勞動,便于實現(xiàn)機械化,連續(xù)化操作性;提高產(chǎn)品質(zhì)量、熱處理均勻;減少產(chǎn)品的搬運次數(shù),掉邊掉角現(xiàn)象可大大減少;改善勞動條件,便于消煙排塵;減少保溫料的消耗,一次加入可以密封。
真空石墨化爐
真空石墨化爐是在“真空”環(huán)境下對物料進行高溫處理的中小型石墨化爐,一般用于實驗室或者小批次生產(chǎn)的裝置,采用電阻加熱形式,溫度可達3000℃;且溫度均勻性好;特殊的高溫紅外測量技術(shù),控溫準確,誤差??;外循環(huán)冷系統(tǒng),單爐生產(chǎn)周期短,效率高。
高溫石墨化爐是一種用于化學領(lǐng)域的工藝試驗儀器,高溫石墨化爐的主要功能通常用于聚丙烯腈碳纖維石墨化處理,進一步脫除氮、氧、氫等元素,纖維由亂層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為類石墨結(jié)構(gòu)。
石墨化的優(yōu)勢
實現(xiàn)封閉式的連續(xù)生產(chǎn),自動化程度高;爐內(nèi)溫度均勻,石墨化焦石墨化程度高;能耗較低等。此外該石墨化爐原料為散裝料,產(chǎn)品為散裝石墨化焦。相對于只能生產(chǎn)一定形狀石墨產(chǎn)品的石墨化爐而言,散裝石墨化焦可根據(jù)不同的工藝要求制作出不同的石墨制品,滿足不同領(lǐng)域的不同生產(chǎn)要求。