石墨化催化剂

石墨化催化剂在配料中添加某些具有催化作用的物质，促使焙烧品在较低的温度下石墨化或在相

同的温度下提高石墨化程度。制品石墨化一般用测量石墨晶格常数d呲或计算富兰克林
P值表示．固内外学者对催化石墨化进行过火量的研究工作，如通过电子显微镜观察，
某些能形成嵌化物的余属粒子，促进炭原子六角网状平面规则排列，形成石墨结构。能
促使石墨晶体的连续生长和缩小石墨品格的层面阳J距。表3 14”1列举了一些研究成果。
表明添加某些金属氧化物后确有不同的催化效果，催化效果较好的是钛和铁的两种氧化
物。使用高硫石油焦(台硫量l_48％)为原料，配方中加入氧化铁粉后，对成品石墨电极的
分析结果见表3．15”’。国外炭素厂在生产石墨电极的配比中加入少量二氧化钛作实验，
成品电极的电阻率明显F降，但用钛熔点较高，不易扦发，残留成分较多而且产品硬度
提高，凶此成品电极机械加工时产生一定困难。国外生产石墨电极即采用硫含量很低的石油焦。配比中都加入1．0％左右的Fe：03，

主要是抑制石墨化过程的气胀，有利于减少裂纹废品。
毛坯装在石墨化炉中当温度上升到1400℃以上，氢、氮、硫等元素将以H：，H：S，CS2，
N：，NH。等形式释放出来，经大量研究表明，氮元素在1400～1900℃区间释放出来，硫元
素在1700～2100℃区间释放出来，此时处于可塑状态的焦炭气孔壁受到排出气体的压力，
体积产生膨胀。由此推论，引起膨胀主要是硫、氮元素及其化合物的逸出，因此在
1700～2100℃期间电极产生的膨胀称为气胀。产生气胀的机理仍在深入研究中，多数学者
认为石油系针状焦的气胀是由于硫元素引起的。配料时加入少量气胀抑制剂，可延缓杂
质气体的释放，气胀抑制剂通常使用氧化铁粉，抑制剂与硫反应生成硫化物，随后在较高
的温度下以较低的速度分解出单质硫，金属氧化物防止气胀的效果是由于其硫化物的稳
定性作用，当用氧化铁为气胀抑制剂时，硫的逸出推迟到2100～2500℃间。