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抗氧化石墨塊的制作流程及質料如下:
一、中心質料
基礎碳源
石油焦:石油渣油經焦化后得到的可燃固體,含碳量高、灰分低(通常<0.5%),是出產人造石墨的主要質料。
針狀焦:具有明顯纖維狀紋路和低熱膨脹系數,易于石墨化,適用于制作高導熱、高導電石墨資料。
煤瀝青:煤焦油深加工產品,作為粘結劑和浸漬劑,可填充石墨孔隙并提高致密度。
抗氧化添加劑
陶瓷粒子:如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化鋁(Al2O2)等,經過彌散散布在石墨基體中,高溫下氧化生成致密氧化膜,關閉外表孔隙,按捺氧化反響。
金屬元素:如硼(B)、硅(Si)、鋁(Al)等,可構成耐高溫陶瓷相(如B2O2、SiO2),增強抗氧化功能。
有機/無機浸漬劑:如硼酸、磷酸、樹脂等,經過浸漬工藝填充石墨內部孔隙,構成維護層。
二、制作流程
質料準備與預處理
破碎與篩分:將石油焦、針狀焦等質料破碎至所需粒度(通常為0.5-20mm),并經過篩分分級,確保粒度散布均勻。
配料與混捏:按配方份額混合碳源、粘結劑(煤瀝青)及添加劑,在高溫下混捏成塑性糊狀物,使瀝青均勻包裹顆粒外表。
成型與焙燒
成型:將混捏后的糊料經過擠壓、模壓或等靜壓成型為所需形狀的生坯。
焙燒:在維護氣氛(如氮氣)中高溫處理生坯(通常1000-1300℃),使煤瀝青炭化,構成開始石墨化結構,增強機械強度并下降電阻率。
浸漬與二次焙燒(可選)
浸漬:將焙燒后的石墨制品浸入液態浸漬劑(如樹脂、瀝青)中,填充孔隙并提高密度。
二次焙燒:再次高溫處理浸漬后的制品,使浸漬劑炭化,進一步下降氣孔率。
抗氧化處理
陶瓷粒子彌散法:在石墨基體中均勻渙散陶瓷粒子(如SiC、BN),經過高溫燒結構成復合資料。陶瓷粒子在氧化性氣氛中生成氧化膜,關閉外表孔隙。
浸漬抗氧化劑:使用含硼、磷等元素的溶液浸漬石墨制品,高溫下構成玻璃態氧化膜(如B2O2),阻撓氧氣滲透。
外表涂層:經過化學氣相沉積(CVD)或噴涂工藝,在石墨外表沉積抗氧化涂層(如氮化硅、碳化鈦)。
石墨化與后處理
石墨化:在2300-3000℃高溫下處理石墨制品,使非晶態碳轉化為三維有序石墨晶體結構,顯著提高導電性、導熱性和抗熱震性。
機加工:對石墨化后的制品進行切開、打磨等精加工,滿意尺度精度和外表質量要求。
質檢與包裝:檢測體積密度、電阻率、抗氧化功能等指標,合格后包裝出廠。
三、要害工藝參數
焙燒溫度:1000-1300℃,影響石墨化程度和機械強度。
浸漬壓力:0.3-3MPa,確保浸漬劑充分滲透孔隙。
抗氧化處理溫度:300-2000℃,根據添加劑類型調整,構成安穩氧化膜。
石墨化溫度:2300-3000℃,決議最終石墨晶體結構。

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