资源描述：
《浸渍演示文稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、浸渍目的、设备和生产工艺炭素制品生产技术系列讲座-15李圣华1本课主要内容浸渍是生产石墨电极和其他高密度炭制品的必要工序之一。本课将介绍浸渍的目的；炭制品的孔隙的形成和浸渍剂的填孔作用；多次浸渍对石墨电极物理化学性能的影响；浸渍设备（浸渍罐和各类浸渍系统、抽真空和加压设备），浸渍操作的四大要素，浸渍质量的检查等。2浸渍目的浸渍是在一定温度和压力下迫使液态材料(沥青、合成树脂、低熔点金属)浸入制品的孔隙中的工艺过程。炭制品进行浸渍目的是提高产品的体积密度和降低孔隙率、渗透率，增加产品的机械强度及改善导电性能和导热性能，小规格石墨电极一般都需要浸渍
2、一次，所有接头坯料全部需要进行浸渍1～3次，超高功率石墨电极本体也需要经过1~2次浸渍以达到规定的体积密度。3浸渍工艺在生产电炭制品和化工石墨中的应用电炭制品有些品种需用低熔点液态金属(如铅锡合金、铝合金)浸渍以提高其耐磨性和导电性。化工石墨设备一般将加工好的毛坯石墨用合成树脂浸渍,达到在化工生产流程中不被反应的气体或液体所渗透。4炭制品内部孔隙的形成石墨制品的原料为石油焦或沥青焦,其宏观结构为蜂窝状或纤维状,表面及内部存在许多大小不等而且分布不均匀的孔隙(测定数据见附表)。同时,炭制品生坯使用煤沥青为粘结剂,生坯在焙烧过程中,由于煤沥青的分解
3、、缩聚和炭化,形成沥青焦的残炭率一般只有50%左右。5两种石油焦的孔径分布测定数据举例孔径区域孔径分布(%)──────────────────原焦煅烧后石墨化后──────────────────────────石│大孔区域＞1μm73.861.859.3油│中孔区域0.1～1μm14.513.417.2焦│小孔区域0.01～0.1μm7.015.314.4A│毛细孔区域＜0.01μm4.79.59.1──────────────────────────石│大孔区域＞1μm79.856.351.7油│中孔区域0.1～1μm8.322.610.
4、6焦│小孔区域0.01～0.1μm7.611.831.9B│毛细孔区域＜0.01μm4.39.35.8──────────────────────────6煤沥青炭化形成的孔隙煤沥青形成沥青焦的体积小于生坯中煤沥青占有的体积。虽然生坯在焙烧过程中体积稍有收缩，但是仍在焙烧品内部留下许多大小不等的孔隙，焙烧品的孔隙率一般为20％～32％。大量孔隙的存在必然会对焙烧品以及最终成品的物理化学性能产生影响。7孔隙的分类孔隙可分为开口孔隙（与外界相通）和封闭孔隙（与外界不通）两类。开口孔隙的尺寸可以测量，各类石墨制品开口孔隙的孔径大小差别很大，大多数孔隙
5、的孔径在0.01～100μm范围内，其中孔径大于１μm的约占开口孔隙总量的50％以上，0.1～1.0μm孔径的气孔占25％左右，孔径为001～0.lμm的孔隙约占10％～20％，小于0.1μm的孔隙一般在10％以下。8炭制品的孔隙率与理化性能的关系一些研究资料认为,炭和石墨制品的气体渗透率是开口孔隙的多次方函数,机械强度是封闭孔隙的多次方函数,热膨胀系数与封闭孔隙的大小呈线性关系,弹性模量、热导率与开口孔隙也是呈线性关系。对石墨电极而言,在成品孔隙率增加的同时,体积密度减少,电阻率提高,机械强度下降。孔隙率较大的石墨制品在一定温度下氧化速度较快
6、,耐腐蚀性能降低,气体或液体更容易渗透。9石墨制品试样浸渍前后孔隙率与体积密度的变化（举例）━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━指标未经浸渍经过一次浸渍经过二次浸渍────────────────────────────体积密度,g/cm31.531.681.79孔隙平均半径,μm5.263.744.53孔隙率,%31.2423.5218.00理论孔隙率,%32.4125.6620.57未填满的孔隙,%1.172.162.57━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━10开口孔隙率的测定为了比较浸渍效果,需要事
7、先测量开口孔隙率的大小。开口孔隙的大小可以通过试样的水分吸收率进行测定,测定方法为将定量的试样称重后,放入定量的蒸馏水中煮沸3小时,再精确测定试样在蒸馏水中所占有的体积,然后取出试样揩干其表面并称重,开口孔隙率的计算方法如下:开口孔隙率＝(P2—P1)/V×100%式中P1──试样原重,g;P2──吸水后试样重,g;V──试样在蒸馏水中所占的体积,cm3。普通石墨制品的开口孔隙率占总孔隙率的90%以上,11多次浸渍对孔隙率的影响经过浸渍及再次焙烧后,开口孔隙不断为沥青焦填充,开口孔隙率占总孔隙率的百分比逐步下降,即闭口孔隙率占总孔隙率的比例不断
8、提高,实验数据举例见附表。━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━浸渍次数总孔隙率开口孔隙率闭口孔隙率闭口孔隙率/总孔隙率%%%
