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石墨的浸渍工艺

(2013-06-11 09:00:15)
标签:

石墨制品

石墨阳极版

浸渍石墨

杂谈

以下为永旭石墨原创,如有转载,请注明http://www.yx-graphite.com
    浸渍的工艺过程,是以不同形式的炭,填满炭石墨材料的气孔的容积。密实与浸渍石墨浸渍工艺的目的,主要是为了制取高 密度制品,有时,也要求达到保证制品有不被气、
液体渗透的高密度程度。但是,密实是有限反的,不可能要求密实制品的全都气孔,而只能
密实到制品深度不大的一层。层积于石墨另件表面的复盖炭层,能明显改变另件性能,因为
沉积的炭层成了另件的工作面。密实炭层的特性将在下面加以说明。    二、需要浸渍的产品    1. 小规格石墨电极及接头坯料,各种规格的石墨阳极。这些产品要具有较高的密度和强度、较低的电阻率,所以焙烧半成品先用煤沥青进行浸渍后再进行石墨化。经过用 煤沥青浸渍一次的产品其成品体积密度可以从 1.55 克/米3 左右提高到 1.65 克/厘米3 左右,真气孔率从25 ~ 32降低到22 ~ 25%左右,抗压机械强度可提高9.8兆帕左右,电阻率可下降 10%左右。对于要求高强度、高密度的产品需经过二次、三次或四次的    反复浸渍(次浸渍后进行焙烧,焙烧后再一次浸渍),可使成品的体积密度捉高到 1.85    克/厘米'3左右,真气孔率降低.;;!1 16%左右,抗压强度提高到39.2兆帕左右。    2. 生产高质量的用于隔膜式食盐溶液电解槽的石墨阳极。经过用煤沥青浸渍一次    的石墨阳极,一般可使厨 8--9 个月,不浸渍的石墨阳极通常只能用 5—6个月。影响石    墨阳极使用寿命的主要原因是电解液向阳极的气孔中渗透,而电解液中的氢氧根离子、    硫酸根离子、次氯酸根离子在阳极上放电则产生初生态氧。此初生态氧对阳极发生氧化    反应而造成化学腐蚀。化学腐蚀占损耗的一半左右,并且伴随化学腐蚀使焦炭颗粒间的    结合减弱,从而产生颗粒剥落的掉渣现象。产品真气孔率越高,化学腐蚀与掉渣现象越    为了延长石墨阳极的使用寿命,可以用若干种干性油(如桐油、亚麻仁油等)对加工    好的石墨阳极进行浸油处理,油浸后再在适当温度下固化。这样可以减小电解液对阳极    气孔的渗透,减轻阳极的化学腐蚀和掉渣现象,因而延长了阳极的使用寿命,一般可延长    1/3左右。据有关资料报导,有的经过油浸渍的阳极使用寿命提高了一倍。但是过分的    油浸会引起电解槽操作的恶化,对于高电流密度的水银电解槽使用油浸阳极反而没有益    3. 化工设备要求不透性石墨。石墨制品是多孔性材料,故液体、汽体都能渗透时,可用有机树脂(如酚醛树脂、糠酮树脂)浸渍事先加工好的石墨制品,并在浸渍后于适当的温度下使树脂固化,就可以使液体、气体对石墨制品的渗透率低到实际上无妨的程度,同时机械强度也提高几倍,而制品,的导热性并不降低。这种耐腐蚀、导热性能良好的不透性石墨化工设备应用日益广泛。    4. 用于生产作为耐磨材料的炭和石墨制品。当工作温度和工作介质不容许使用润滑油及其他液体润滑剂时,采用石墨和其他炭素材料制成的活塞环、密封环、轴承或定向环可以不使用润滑剂而保证机器在高温下长期运转。这种石墨或炭素耐磨料材需要有较高的密度、硬度和抗压性能,因此一般需要用合成树脂或低熔点金属(如铝合金、锡合金、铅青铜、巴氏合金)进行浸渍。    工业生产中,用得最广泛的炭石墨材料的浸渍剂,有沥青、合成树树脂、金属和金属合金、有机润滑剂和卤族润滑剂。    选择浸渍剂是一项异常重要的任务,浸渍剂决定成品的性能:i?'学稳定性、热稳定性、机械强度等等。    对浸渍应有如下基本要求:    ③有近似石墨的高度的化学稳定性;    ③有易于浸入石墨微孔的流件;    ③有良好的石墨,畈附性及浸后石墨的良好不透性;    ④能最大限度地提高石墨的机械强度。    浸酚醛树脂时,采用以下制度:将盛有树脂和装有待浸制品的浸渍槽装入浸渍罐,浸    渍罐内温度为 35 ~ 40℃,真空度(9.9 ~ 10)x 104 帕,保持30 ~ 35分钟,此后,在浸渍罐内    加压到0.4 ~ 0.5兆帕表压,再保持30 ~ 35 分钟。浸后取出的制品急速用 5%碱溶液处理,而后水洗。如此处理的必要性在于清除制品表面的树脂。制品经水冲涤后,置于空气中干燥若干小时,石墨吸入树脂的量,视气孔率大小不等,约为制品重量10 ~ 20左    右;. 每面浸渍深度达15一20毫米。    为防止制品在使用期困温度升高而使树脂有流出的可能,树脂应转化为不可逆的囤    态。即在高温并加入相应的催化剂的条件下使之固化。此过程的持续时间,大致需要 10    小时,前八小时内在0.4 ~ 0.5兆帕表压及温度为 50 ~ 30℃条件下进行热处理,以1.0℃/h的速度逐步升温;后两小时是在常压,130 ~ 140℃下进行热处理。    采用其它树脂时,工艺参数会相应改变。    应考虑到,当添加催化剂加热而进行固化作用时,浸入石墨气孔的树脂体积也在变

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