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高纯石墨制品的纯度与多个要素密切相关,以下是对这些要素的归纳和剖析:

1.原材料纯度

石油焦:经延迟焦化工艺出产的石油焦,固定碳含量≥98.5%,硫含量≤0.5%,灰分≤0.3%,需经过2700℃以上高温煅烧处理,去除挥发分和部分金属杂质。

煤焦油沥青:经焦化获得,固定碳≥99%,但硫含量较高(约0.8~1.5%),需通过脱硫工艺处理。

天然鳞片石墨:经氢氟酸-硫酸法提纯,碳含量可达99.99%,但存在晶体结构缺点,通常作为补充质料运用。

原材料的纯度直接影响最终高纯石墨制品的纯度等级。

2.出产工艺

混捏成型:质料配比、混捏温度和时间、成型方式等都会影响石墨制品的均匀性和致密度,从而影响纯度。

焙烧工艺:阶梯升温速率、保护气氛、总耗时等参数对石墨制品的纯度有重要影响。

浸渍增密:采用三浸四焙工艺,浸渍剂和浸渍压力等参数会影响石墨制品的密度和纯度。

石墨化处理:温度曲线、纵向温度梯度控制等参数对石墨制品的电阻率和纯度有明显影响。

纯化处理:卤素纯化和真空纯化等工艺能够进一步去除石墨制品中的杂质,进步纯度。

3.出产设备与环境

出产设备:出产设备与石墨接触部件的材质(如316L不锈钢或碳化硅涂层)会影响金属污染的引进,从而影响纯度。

环境洁净度:出产环境的洁净度对石墨制品的纯度也有重要影响,如破坏车间需到达ISO 7级规范。

4.温度控制

石墨化温度:石墨化温度的凹凸和升温曲线对石墨制品的纯度有重要影响。高温法能有用去除石墨中的杂质,进步纯度。

温度控制系统精度:温度控制系统的精度也会影响石墨制品的纯度,精度越高,纯度越稳定。

5.质料粒径

质料的粒径也会影响石墨制品的纯度。一般来说,粒径越小,提纯作用越好。

高纯石墨制品