石墨电极的应用
石墨电极应用
(1)用于电弧炼钢炉电炉炼钢是石墨电极的使用大户。
我国电炉钢产量约占粗钢产量的18%左右,炼钢用石墨电极占石墨电极总用量的70%~80%。
电炉炼钢是利用石墨电极向炉内导入电流,利用电极端部和炉料之间引发电弧所产生的高温热源来进行冶炼。
(2)用于矿热电炉矿热电炉主要用于生产工业硅和黄磷等,其特点是导电电极的下部埋在炉料中,在料层内形成电弧,并利用炉料自身的电阻所发出的热能来加热炉料,其中要求电流密度较高的矿热电炉需用石墨电极,例如每生产1t硅需消耗石墨电极约100kg,每生产1t黄磷需消耗石墨电极约40kg。
(3)用于电阻炉生产石墨制品的石墨化炉、熔化玻璃的熔窑和生产碳化硅用的电炉等都属于电阻炉,炉内所装物料既是发热电阻又是被加热对象,通常,导电用的石墨电极嵌入电阻炉端部的炉头墙中,用于此处的石墨电极不连续消耗。
(4)用于制备异型石墨产品石墨电极的毛坯还用于加工成各种坩埚、模具、舟皿和发热体等异型石墨产品。
例如,在石英玻璃行业,每生产1t电熔管,需用石墨电极坯料10t;每生产1t石英砖,需消耗石墨电极坯料100kg。
石墨电极生产特点:(1)生产周期长。
普通功率石墨电极的生产周期为45天左右,超高功率石墨电极的生产周期达70天以上,而需要多次浸渍的石墨电极接头生产周期更长。
(2)能源消耗较高。
生产1t普通功率石墨电极需要消耗电能6000kW·h左右,煤气或天然气数千立方米,冶金焦粒和冶金焦粉约1t。
(3)生产工序多。
生产工序包括原料煅烧、破碎磨粉、配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工等。
其生产需要许多专用机械设备和特殊结构的窑炉,建设投资较大,投资回收期较长。
(4)生产过程中产生一定数量的粉尘和有害气体,需要采取完善的通风降尘及消除有害气体的环境保护措施。
(5)生产所需炭质原料石油焦和煤沥青等为炼油企业和煤化工企业生产加工副产品,原料的质量及其稳定性难以得到充分的保障,尤其是高功率和超高功率石墨电极生产用针状焦、改质电极沥青和低喹啉不溶物含量专用浸渍剂沥青,急需我国石油和煤化工加工企业的重视和积极配合。
石墨电极在炼钢的作用
石墨电极在炼钢过程中起着至关重要的作用。
石墨电极是一种高性能的电极材料,由于其高导热性、高熔点、低电阻和抗腐蚀等特点,被广泛应用于炼钢领域。
在电弧炉(EAF)炼钢过程中,石墨电极作为导电材料,将电能传输至电弧炉。
当电流通过石墨电极时,产生高温电弧,使废金属在电弧的高温作用下熔化成钢水。
石墨电极的高导热性确保了电弧的稳定燃烧,使得热量均匀分布,防止出现热点,确保钢材质量的稳定。
同时,石墨电极在承受极端温度和恶劣条件下具有优异的性能。
由于其高熔点和良好的抗氧化性,石墨电极在高温熔炉中不会熔化或降解,从而保证了炼钢过程的连续性和稳定性。
此外,石墨电极的导电性能也非常重要。
导电性能好意味着电流效率更高,能够加速废金属的熔化过程,提高整个炼钢过程的效率。
总的来说,石墨电极在炼钢过程中起着关键作用,其高导热性、高熔点、低电阻和抗腐蚀等特性确保了炼钢过程的顺利进行,提高了钢材的质量和生产效率。
石墨电极材料
石墨电极材料石墨电极材料的概述石墨电极是用作电池、燃料电池和其他电气设备中的重要组件。
它们由高纯度的石墨材料制成,具有良好的导电性、热稳定性和机械强度。
石墨电极材料可广泛应用于铝冶炼、钢铁冶炼和其他高温处理过程中。
石墨电极材料通常由天然石墨和人造石墨组成。
天然石墨是由地球深处的天然石墨岩矿石形成的。
人造石墨是通过将精细石墨粉末和绑定剂压缩成所需形状而制成的。
石墨电极材料的特性导电性石墨电极具有良好的导电性,这是它们被广泛应用于电池和电气设备的重要原因之一。
石墨电极材料具有优异的电导率和导电性能,能够有效地传导电流。
热稳定性石墨电极材料具有出色的热稳定性,能够在高温环境下长时间稳定工作。
这种热稳定性使得石墨电极材料成为铝冶炼和钢铁冶炼等高温处理过程中的理想选择。
机械强度石墨电极材料具有出色的机械强度,能够抵抗外部压力和震动。
这种机械强度使得石墨电极材料在电池和电气设备中具有较长的使用寿命。
石墨电极材料的应用电池石墨电极材料被广泛应用于各种类型的电池中,包括锂离子电池、铅酸电池和锌锰电池等。
石墨电极材料在电池中的主要作用是传导电流和储存电荷。
燃料电池石墨电极材料也在燃料电池中发挥重要作用。
石墨电极材料可用于传导燃料电池中产生的电流,并将其转化为可用的电能。
高温处理过程石墨电极材料在铝冶炼、钢铁冶炼和其他高温处理过程中广泛应用。
石墨电极材料能够在高温环境中长时间稳定工作,并传导电流以完成工艺过程。
石墨电极材料的制备方法石墨电极材料的制备方法通常包括以下几个步骤:1.原料准备:选择高纯度的天然石墨或人造石墨作为材料,进行粉碎和筛分,以获得所需的粒度。
2.混合:将精细石墨粉末和适量的绑定剂混合,以提高材料的机械强度和形状稳定性。
3.成型:将混合后的材料放入模具中,进行压制成所需的形状,例如圆柱形、方形或其他特殊形状。
4.碳化:经过成型的电极材料经过碳化处理,以提高材料的导电性。
5.烘烤:将碳化后的材料进行烘烤处理,以去除绑定剂和其他杂质,并提高材料的热稳定性。
负极材料石墨电极
负极材料石墨电极石墨电极是一种重要的负极材料,广泛应用于锂离子电池等能源领域。
本文将从石墨电极的结构、特性和应用等方面进行介绍。
石墨电极是由多层石墨片构成的。
每个石墨片由层层堆积的碳原子组成,具有良好的导电性和结构稳定性。
石墨电极的主要组成是石墨颗粒和粘结剂,通过混合、涂覆和烘干等工艺制备而成。
石墨电极的制备工艺对其性能有着重要影响,如颗粒大小、分散性和结构定向等。
石墨电极具有许多优良的特性。
首先,石墨电极具有高的比表面积和孔隙率,有利于锂离子的扩散和嵌入。
其次,石墨电极具有较低的电压平台和较高的比容量,能够提供较高的能量密度。
此外,石墨电极还具有良好的循环稳定性和低的自放电率,延长了电池的寿命。
石墨电极在能源领域有着广泛的应用。
首先,它是锂离子电池的重要组成部分。
锂离子电池是目前应用最广泛的可充电电池,广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等电子设备和交通工具中。
石墨电极作为锂离子电池的负极材料,发挥着储存和释放锂离子的关键作用。
石墨电极还可以应用于其他能源存储装置,如超级电容器和钠离子电池等。
超级电容器以其高能量密度和高功率密度而被广泛应用于储能系统和电动车辆等领域。
石墨电极作为超级电容器的负极材料,能够提供较高的电导率和储存能量。
钠离子电池是一种新型的二次电池技术,与锂离子电池相比具有更高的丰富性和更低的成本。
石墨电极可以作为钠离子电池的负极材料,有望在大规模能源存储和电网调度等领域发挥重要作用。
石墨电极作为一种重要的负极材料,在能源领域有着广泛的应用前景。
通过优化其制备工艺和结构设计,可以进一步提高石墨电极的性能,满足不断增长的能源需求。
随着科学技术的不断进步,石墨电极将在能源存储和转换等领域发挥越来越重要的作用,推动能源技术的发展和进步。
高压石墨电极
高压石墨电极是一种用于高温、高功率应用中的石墨制品,通常用于电弧炉、电阻炉和其他高温设备中。
它们的主要功能是作为导电材料,将电能转化为热能,从而实现设备的加热和熔炼等功能。
高压石墨电极通常是由高纯度的石墨材料经过多道工序加工而成,具有优异的导电性、高温稳定性、抗氧化性和抗热震性等特点。
此外,它们还具有良好的加工性能和机械强度,可以适应高温、高负荷的工作环境。
在电弧炉中,高压石墨电极被用作电极棒,通过电弧放电产生高温,使炉料熔化并精炼。
在电阻炉中,高压石墨电极则作为发热元件,通过电流加热实现炉内温度的升高。
此外,高压石墨电极还广泛应用于冶炼、化工、电子、光伏等领域。
需要注意的是,高压石墨电极在高温下易受到氧化和腐蚀的影响,因此需要采取一定的保护措施,如涂覆防氧化涂层、控制炉内气氛等,以保证其长期使用效果。
同时,在安装和使用过程中,也需要注意电极的尺寸、位置和电流密度等因素,以确保设备的正常运行和安全生产。
石墨电极的用途
石墨电极是一种重要的电化学仪器,广泛应用于电化学分析、电池制备、电化学反应等。
石墨电极具有表面粗糙、电催化活性好、反应速率快、电位稳定、耐腐蚀、可靠性高
等优点。
石墨电极在电化学分析中应用广泛,它可以检测多种金属离子,如铜,铁,铝,钙,镁等,同时还可以检测有机物质,如硫酸根,氢离子,氧化物等。
此外,石墨电极还可以用于进行电动势测定,用于测量电子传输数量和研究电聚变反应。
石墨电极也用于电池制备,如果需要制备锂离子电池,可以使用石墨电极作为正极和负极,可以提高电池的稳定性和安全性。
石墨电极还可以用于电化学反应,可以用于氧化还原反应,氧化还原电位可以用石墨电极测量,石墨电极可以与多种电解质反应,可以实现多种电化学反应,如氧化还原反应,氧化还原电位的测定,电偶反应和电位滴定。
综上所述,石墨电极在电化学分析、电池制备和电化学反应中有着重要的应用,它具
有表面粗糙、电催化活性好、反应速率快、电位稳定、耐腐蚀、可靠性高等优点,是一种
重要的电化学仪器。
石墨电极用途
石墨电极用途
1 石墨电极的产生
石墨电极的出现主要是由于石墨的独特的物理性质。
石墨是碳的
一种特殊晶型,于1823年经过柯兹丽发现,它具有良好的电传导性能,以及较高的韧性、形变能力、热稳定性和亲水性,因此可以当作电极
材料。
2 石墨电极的用途
由于石墨电极的热稳定性、耐腐蚀性及电导性的特殊优势,它可
以广泛应用于电化学、电池、金属溶解、浅水等领域。
1)电化学方面:石墨比金属电极具有更广的活动性,它的电极反
应速率更快,电流密度更大,抗硝化腐蚀能力也更强。
因此,它十分
适合用于电化学测量和电位阻抗分析。
2)电池方面:由于石墨电极具有绝缘性,非标准均匀性体积,它
可以很好地提升电池的性能和使用寿命。
3)金属溶解:由于石墨电极具有稳定的电导性能,它可以用于金
属溶解、腐蚀抑制、电化学生物检测和金属分解等领域,产生很多科
学研究和应用价值。
4)浅水等领域:由于石墨具有优异的抗腐蚀性能,它可以在酸、碱、盐腐蚀性环境中应用。
通常它可以用于浅水(调节池和受污染湖泊)的控制,也可以用于石油结晶的控制和海洋化学的研究。
3 综上所述
石墨电极由于其独特的优势,可以广泛应用于电化学、电池、金属溶解、浅水等领域,但是,不同应用场合需要用到不同构型、连接形式和电极材料的石墨电极。
石墨电极的完美运用,可以有效地提高产品的性能及使用寿命,从而节省大量的工程成本。
负极材料石墨电极
负极材料石墨电极石墨电极是电池中常见的负极材料之一,具有独特的电化学性能和优异的导电性能。
它在锂离子电池、铅酸电池、锌碳电池等各种电池中都有广泛的应用。
本文将从石墨电极的特性、制备方法和应用领域等方面进行介绍。
1. 特性石墨电极具有较低的电化学活性和较高的导电性能。
这是由于石墨的晶体结构特殊,具有平面层状结构,层与层之间有较弱的相互作用力,易于锂离子在其间的扩散。
同时,石墨电极还具有较高的电导率和较低的内阻,能够提供较大的电流输出。
此外,石墨电极还具有较高的循环寿命和较低的自放电率,能够保持电池的长时间稳定工作。
2. 制备方法石墨电极的制备方法主要包括机械研磨法、热处理法和化学氧化还原法等。
机械研磨法是将石墨粉末与粘结剂进行混合,通过研磨、压制和烧结等工艺制备成电极材料。
热处理法是将石墨粉末在高温下进行热处理,使其形成较完整的石墨结构。
化学氧化还原法是将石墨粉末经过一系列的化学反应和处理,实现石墨结构的改变和电化学性能的调控。
3. 应用领域石墨电极在各种电池中都有广泛的应用。
在锂离子电池中,石墨电极作为负极材料,能够嵌入和脱嵌锂离子,实现电池的充放电过程。
在铅酸电池中,石墨电极能够提供较大的电流输出和较长的循环寿命,使电池具有较高的工作性能。
在锌碳电池中,石墨电极的导电性能和循环寿命决定了电池的使用寿命和性能稳定性。
石墨电极作为负极材料,在电池中具有重要的作用。
它的特性决定了电池的性能和使用寿命。
制备方法的选择和优化能够改善石墨电极的电化学性能和循环寿命。
在未来,随着电池技术的不断发展,石墨电极将在更多的领域得到应用,并为人类带来更多的便利和创新。
石墨电极的研究和应用,是科学家们多年来的努力和探索的结果。
通过对石墨电极的深入研究,我们可以更好地理解其电化学性能和工作原理,为电池技术的进一步发展提供理论指导和实践基础。
同时,石墨电极的应用也推动了电池技术的不断创新和进步,为人类的生活和工作带来了巨大的改善和便利。
刚玉冶炼用石墨电极
刚玉冶炼用石墨电极石墨电极是一种用于冶炼过程中的重要工具,特别是在刚玉冶炼中起到了关键的作用。
刚玉是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、磨料、涂料等行业。
而石墨电极作为冶炼过程中的电导体,对于刚玉的冶炼起到了至关重要的作用。
刚玉的冶炼过程中,需要将刚玉矿石经过高温燃烧和还原反应,得到纯净的刚玉。
而在这个过程中,石墨电极作为导电工具,起到了引导电流、传递能量的作用。
石墨电极具有良好的导电性能,能够有效地传递电能。
在刚玉冶炼过程中,需要通过电流加热矿石并进行还原反应,而石墨电极的导电性能决定了电流的传递效率。
石墨电极由于具有高度结晶的石墨结构,因此其导电性能非常优越,能够满足刚玉冶炼过程中的高电流密度要求。
石墨电极具有良好的耐高温性能。
在刚玉冶炼过程中,需要经历高温的炉内环境,而石墨电极作为导电工具需要承受高温的热冲击。
石墨电极具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温下保持较好的稳定性,不易发生变形和烧蚀,从而保证了刚玉冶炼的正常进行。
石墨电极还具有较好的机械强度和耐腐蚀性。
在刚玉冶炼过程中,石墨电极需要承受电流的冲击和炉内气氛的侵蚀,因此其机械强度和耐腐蚀性非常重要。
石墨电极由于具有高度结晶的石墨结构,因此具有较高的机械强度,能够承受冶炼过程中的冲击。
同时,石墨电极的表面经过特殊处理,提高了其耐腐蚀性,能够抵御炉内气氛的侵蚀,延长使用寿命。
石墨电极还具有良好的导热性能。
在刚玉冶炼过程中,需要将电能转化为热能,对矿石进行加热。
石墨电极具有较好的导热性能,能够将电能迅速传递给矿石,实现高效的加热效果。
石墨电极在刚玉冶炼中起到了不可替代的作用。
其良好的导电性能、耐高温性能、机械强度和耐腐蚀性,以及导热性能,保证了刚玉冶炼过程的顺利进行。
石墨电极的应用不仅提高了刚玉冶炼的效率,还降低了能耗和成本,对于刚玉行业的发展具有重要意义。
在未来,随着刚玉需求的不断增长,石墨电极的应用也将进一步扩大。
同时,随着科技的进步,石墨电极的性能还将得到进一步提升,为刚玉冶炼提供更好的支持。
石墨电极在炼铜上的应用
石墨电极在炼铜上的应用
石墨电极是一种非常重要的工业材料,广泛应用于炼铜行业。
它具有优良的导电性能和耐高温性能,能够在高温环境下稳定工作。
下面将从炼铜的角度来介绍石墨电极在炼铜上的应用。
炼铜是一项重要的冶金工艺,用于从铜矿石中提取出纯铜。
在这个过程中,石墨电极扮演着重要的角色。
石墨电极的主要应用是在电解槽中作为阳极和阴极使用。
石墨电极作为阳极参与了铜的氧化反应。
在电解槽中,铜离子会向石墨电极的表面聚集,并接受电子从而还原成纯铜。
这个过程被称为阴极反应,是炼铜中最重要的步骤之一。
石墨电极的优良导电性能保证了电子的顺利传输,使得铜离子能够高效地还原成纯铜。
石墨电极还作为阴极参与了铜的析出反应。
在电解槽中,铜离子会向阴极的表面聚集,并接受电子从而还原成纯铜。
这个过程被称为阴极反应,同样是炼铜中不可或缺的步骤之一。
石墨电极的耐高温性能保证了其在高温环境下的稳定工作,使得铜离子能够充分析出并沉积在阴极上。
除了作为阳极和阴极参与反应,石墨电极还具有其他重要的应用。
例如,它可以用作电解槽的电解液的导电板,帮助电解液中的离子传导电流。
此外,石墨电极还可以用于电解槽的导电连接,确保电流的顺利流动。
石墨电极在炼铜上的应用不可忽视。
它的优良导电性能和耐高温性能使得它成为炼铜工艺中不可或缺的材料。
通过它的参与,铜离子能够高效还原成纯铜,从而得到高纯度的铜产品。
石墨电极的应用不仅提高了炼铜工艺的效率,还减少了能源的消耗,对环境也有一定的保护作用。
预焙阳极和石墨电极
预焙阳极和石墨电极
预焙阳极和石墨电极都是在电化学过程中使用的电极材料。
它们在不同的应用中具有不同的特点和用途。
1. 预焙阳极(Prebaked Anode):
预焙阳极是一种在铝电解槽中使用的电极材料,用于铝的电解生产过程。
它由焦炭、煤沥青和其他添加剂经过一系列的成型和高温焙烧工艺制成。
预焙阳极具有较高的电导率和化学稳定性,能够承受高温和强酸碱环境。
在铝电解过程中,预焙阳极被用作阳极,负责向电解槽中供应氧化反应所需的氧气。
它具有较好的氧化性能和导电性能,能够稳定地释放氧分子,并将电流导向阴极。
预焙阳极的使用寿命有限,通常在一定周期后需要更换。
2. 石墨电极(Graphite Electrode):
石墨电极是一种用于高温炼钢和电弧炉冶炼等工艺的电极材料。
它由高品质的石墨材料制成,具有高温稳定性、良好的导电性和机械性能。
在高温炼钢和电弧炉冶炼中,石墨电极作为阴阳极之一,通过电弧放电来加热、熔化或还原金属材料。
石墨电极能够承受高温和高电流的要求,同时能够有效地传导电流并耐腐蚀。
总结起来,预焙阳极主要用于铝的电解生产,而石墨电极主要用于高温炼钢和电弧炉冶炼。
它们在不同的电化学过程中具有不同的特点和用途,但都起到了有效导电、稳定化学反应和承受高温环境的作用。
石墨电极和铜电极
石墨电极和铜电极石墨电极和铜电极是常见的电化学电极材料,它们在许多领域中都有广泛的应用。
本文将分别介绍石墨电极和铜电极的特点、用途以及制备方法。
一、石墨电极石墨电极是一种由高纯度石墨材料制成的电极,具有较高的导电性和化学稳定性。
石墨电极广泛应用于电化学领域,如电解、电池等。
石墨电极的主要特点是具有较高的导电性能和化学稳定性。
石墨材料的导电性能优异,可以提供良好的电流传输效果,使其成为一种理想的电极材料。
此外,石墨电极还具有较好的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀和氧化作用,使其在一些特殊环境下具有较长的使用寿命。
石墨电极的应用非常广泛。
在电解领域,石墨电极常用于电解槽中,用于进行电解反应,如金属电解、氯碱电解等。
在电池领域,石墨电极常用于锂离子电池、燃料电池等。
此外,石墨电极还可以用于化学传感器、电化学分析等领域。
石墨电极的制备方法多种多样。
通常,可以通过石墨烯的剥离、石墨材料的加工等方法来制备石墨电极。
其中,石墨烯的制备方法有机化学法、机械剥离法、化学气相沉积法等;石墨材料的加工方法有烧结、热压、化学气相沉积等。
这些方法可以根据不同的需求选择,以获得具有不同性能的石墨电极。
二、铜电极铜电极是一种由高纯度铜材料制成的电极,具有良好的导电性和热导性。
铜电极广泛应用于电化学、电池、电解等领域。
铜电极的主要特点是导电性能好和热导性好。
铜是一种优良的导电材料,具有较高的电导率,可以提供良好的电流传输效果。
此外,铜还具有良好的热导性能,能够快速散热,使其在高温环境下能够稳定工作。
铜电极的应用非常广泛。
在电化学领域,铜电极常用于电解、电沉积等。
在电池领域,铜电极常用于锂离子电池、镍氢电池等。
此外,铜电极还可以用于电化学分析、电化学传感器等领域。
铜电极的制备方法较为简单。
一般来说,可以通过铜材料的切割、加工、抛光等方法来制备铜电极。
制备过程中需要注意保持电极表面的平整度和光洁度,以提高电极的导电性能和稳定性。
石墨电极和铜电极是常见的电化学电极材料,它们分别具有不同的特点和应用。
石墨电极用途
一.石墨的用途石墨的用途由于石墨具有许多优良的性能,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。
1 .作耐火材料石墨的一个主要用途是生产耐火材料,包括耐火砖,柑祸,连续铸造粉,铸模芯,铸模洗涤剂和耐高温材料。
近20 年来,耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉内衬中被广泛应用,以及铝碳砖在连续铸造中的应用。
使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连,全世界炼钢业约消耗70 %的耐火材料。
( l )镁碳砖镁碳耐火材料是60 年代中期,由美国研制成功,70 年代,日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼钢中。
目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已成为石墨的一种传统用途。
80 年代初,镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。
目前英国用作氧气顶吹炼钢炉衬的材料大部分是镁碳砖,炉衬寿命为1000 次一1500 次,而日本,炉衬的寿命为2000 次一2500 次。
( 2 )铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的保护罩,水下喷管以及油井爆破筒等。
在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的90 %以上,英国为60 %。
( 3 )坩锅及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩锅及其有关制品,例如坩锅、曲颈瓶、塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润和冲刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨增祸及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
传统的石墨粘土坩锅用含碳量大于85 %的鳞片石墨制造,通常石墨鳞片应大于100 目(BSS 筛),而目前国外在柑祸生产技术中的重要改进是,所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性;其次是用碳化硅石墨柑祸替代了传统的粘土石墨坩锅,这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。
采用恒压技术还可以使小鳞片石墨得到应用,在粘土石墨增祸中,含碳量达90 %的大鳞片石墨约占45 % ,而在碳化硅石墨坩锅中,大鳞片成分的含量仅占30 % ,石墨的含碳量降为80 %。
石墨制品的用途
石墨制品的用途
石墨制品广泛应用于电力、冶金、机械、化工、航空、航天等行业中。
其中,以下是石墨制品的一些常见用途:
1. 石墨电极:用于炼钢、铸铁、电解铝等工业中的电解槽和熔炼炉中,具有良好的导电性能和抗氧化性能。
2. 石墨热交换器:用于化工、电力等行业中的蒸发器、冷凝器、加热器等设备中,具有高传热效率、耐腐蚀、耐高温等特点。
3. 石墨电热器:用于纺织、食品、医药等行业中的加热设备中,具有加热均匀、功率密度高、寿命长等特点。
4. 石墨密封件:用于化工、石油、制药等行业中的泵、阀门等设备中,具有耐腐蚀、耐高温、密封性能好等特点。
5. 石墨石英玻璃:用于光学仪器、机械制造等行业中,具有高耐磨性、高透光性、高硬度等特点。
总之,石墨制品在工业生产中发挥着不可替代的作用,随着技术的进步和应用领域的拓展,其应用前景将更加广阔。
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石墨在半导体行业的应用
石墨在半导体行业的应用
石墨在半导体行业有以下应用:
1. 石墨电极:石墨电极是制造锂离子电池、电解水、电解质传感器、电解压力机和其他电化学设备的重要组成部分。
石墨电极具有良好的导电性、导热性和化学稳定性,可以承受高电流密度和高温。
2. 石墨材料:石墨材料可以用于制造半导体晶圆制备过程中的电极和载板。
它具有高温稳定性、低粗糙度和低吸附能力,可以在半导体工艺中提供良好的支撑和传热性能。
3. 石墨热沉:在集成电路封装过程中,由于电路元件的高密度和工作功耗的增加,会产生大量热量。
石墨材料因为其高导热性能被用作散热器或热沉材料,可以快速将热量传导到周围环境中,保持半导体器件的工作温度在安全范围内。
总之,石墨在半导体行业的应用主要是利用其良好的导电性、导热性和化学稳定性,用于制造电极、载板和散热器等元器件,以提高半导体器件的性能和可靠性。
石墨电极的应用
石墨电极的应用石墨是一种由碳元素组成的化合物,其原子结构按六边形蜂窝状结构排列,原子核外围的4个电子中的3个电子和邻近原子核的电子组成牢固稳定的共价键,多余的1个原子可沿网平面作自由运动,使其具有导电的特性.& 石墨电极使用注意事项1.防湿---避免雨、水淋湿或潮湿,使用前须经烘干.2.防撞---要轻拿轻放,运输时防止冲击和碰撞的损坏.3.防裂---用螺栓紧固电极时,注意力度,防止受力爆裂.4.防折断---石墨性脆,特别是细小窄长电极,在外力作用时都易折断.5.防尘---机械加工时要有防尘装置,减少对人体和环境的影响.6.防烟---放电加工易产生大量的烟幕,须有通风装置.7.防积炭---石墨放电时易积炭,放电加工时要密切留意其加工状态一,石墨与红铜电极的放电加工的比较(要求完全掌握)1.机械加工性能好:切削阻力为铜的1/4,加工效率是铜的2-3倍,2.电极抛光容易:表面处理容易、无毛剌:容易手工修整,用砂纸简单表面处理即可,极大避免电极形状和尺寸受外力造成的形状失真;3.电极消耗小:导电性好,电阻率低,为铜的1/3~1/5,粗加工时可以达到无损耗放电;4.放电速度快:放电速度为铜的2~3倍,粗加工的间隙可达0.5~0.8 m m,电流最大可达240A;正常使用为10~120A时电极损耗最小。
5.重量轻:比重为1.7~1.9,为铜的1/5,对于大型电极可以极大减少重量,降低机床负荷和人工调装难度;6.耐高温:升华温度为3650℃,高温条件下电极不软化,避免薄壁工件的变形问题;7.电极变形小:热膨胀系数<6CTEX10-6/℃,仅为铜的1/4,提高放电的尺寸精度;8.电极的设计不同:石墨电极容易清角,可以将平时要由多个电极的工件设计成一个完整电极,提高模具的精确度,并减少放电时间。
A.石墨的机加工速度比铜快,在正确的使用条件下比铜快2-5倍.B.无需像铜那样因为去毛刺而消耗大量工时;C.石墨的放电速度快,粗放电加工为铜的1.5-3倍D.石墨电极损耗小,能减少电极使用量E.价格稳定,受市场价格波动影响小F.耐高温,放电加工电极不变形G.热膨胀系数小,模具精度高H.重量轻,可满足大型和复杂模具的需要I.表面易加工,容易得到合适的加工表面物理特性:A.石墨的熔点比铜高得多石墨为:3650度,铜仅为1060度B.单位面积能承受更大的电流由于铜熔点低,其总电流量受限,而石墨总的电流量允许值却可以放得很大.因此石墨可以进行大电流放电加工.化学特性:加工液中碳原子的补偿作用减少了石墨电极的损耗二,石墨生产商介绍(基本认知)目前全球知名的石墨供应商主要有五家:东洋、西格里、东海、罗兰和步高常用的几种典型TOYO(日本东洋)石墨:普通级: ---大型低损耗石墨如: ISEM-7、ISEM-8用于压铸模、锻造模、橡胶模、塑料成型模.如汽车、摩托车塑料部件特点是大电流加工(粗加工)速度快,损耗小,但表面光洁度较差.中等级:---精密低损耗石墨如: ISO-63、TTK-50用于塑料成型、注塑成型(外观塑料件)模、普通精密模具.如大小家电类产品模具,骨位电极.特点是既保证加工速度,又保证表面光洁度.高等级:---超微粒子高精度石墨如: TTK系列石墨用于高端产品的精密模具、深窄型腔、硬质合金和高品质表面的部位.如电子产品模、IC 模、纹面加工和喇叭网类电极等.特点是放电加工能得到相当高的表面光洁度和加工精度,是目前生产高端产品的必选电极材料.三、加工机床(基本认知)通常用常规的车削、铣削、磨削、钻削和线切割的方法可以满足加工简单形状的需求,但近年来对电极几何形状复杂性的要求持续增加,针对这类电极就必须采用高速加工。
石墨电极的应用
石墨电极的应用石墨是一种由碳元素组成的化合物,其原子结构按六边形蜂窝状结构排列,原子核外围的4个电子中的3个电子和邻近原子核的电子组成牢固稳定的共价键,多余的1个原子可沿网平面作自由运动,使其具有导电的特性.& 石墨电极使用注意事项1.防湿---避免雨、水淋湿或潮湿,使用前须经烘干.2.防撞---要轻拿轻放,运输时防止冲击和碰撞的损坏.3.防裂---用螺栓紧固电极时,注意力度,防止受力爆裂.4.防折断---石墨性脆,特别是细小窄长电极,在外力作用时都易折断.5.防尘---机械加工时要有防尘装置,减少对人体和环境的影响.6.防烟---放电加工易产生大量的烟幕,须有通风装置.7.防积炭---石墨放电时易积炭,放电加工时要密切留意其加工状态一,石墨与红铜电极的放电加工的比较(要求完全掌握)1.机械加工性能好:切削阻力为铜的1/4,加工效率是铜的2-3倍,2.电极抛光容易:表面处理容易、无毛剌:容易手工修整,用砂纸简单表面处理即可,极大避免电极形状和尺寸受外力造成的形状失真;3.电极消耗小:导电性好,电阻率低,为铜的1/3~1/5,粗加工时可以达到无损耗放电;4.放电速度快:放电速度为铜的2~3倍,粗加工的间隙可达0.5~0.8 m m,电流最大可达240A;正常使用为10~120A时电极损耗最小。
5.重量轻:比重为1.7~1.9,为铜的1/5,对于大型电极可以极大减少重量,降低机床负荷和人工调装难度;6.耐高温:升华温度为3650℃,高温条件下电极不软化,避免薄壁工件的变形问题;7.电极变形小:热膨胀系数<6CTEX10-6/℃,仅为铜的1/4,提高放电的尺寸精度;8.电极的设计不同:石墨电极容易清角,可以将平时要由多个电极的工件设计成一个完整电极,提高模具的精确度,并减少放电时间。
A.石墨的机加工速度比铜快,在正确的使用条件下比铜快2-5倍.B.无需像铜那样因为去毛刺而消耗大量工时;C.石墨的放电速度快,粗放电加工为铜的1.5-3倍D.石墨电极损耗小,能减少电极使用量E.价格稳定,受市场价格波动影响小F.耐高温,放电加工电极不变形G.热膨胀系数小,模具精度高H.重量轻,可满足大型和复杂模具的需要I.表面易加工,容易得到合适的加工表面物理特性:A.石墨的熔点比铜高得多石墨为:3650度,铜仅为1060度B.单位面积能承受更大的电流由于铜熔点低,其总电流量受限,而石墨总的电流量允许值却可以放得很大.因此石墨可以进行大电流放电加工.化学特性:加工液中碳原子的补偿作用减少了石墨电极的损耗二,石墨生产商介绍(基本认知)目前全球知名的石墨供应商主要有五家:东洋、西格里、东海、罗兰和步高常用的几种典型TOYO(日本东洋)石墨:普通级: ---大型低损耗石墨如: ISEM-7、ISEM-8用于压铸模、锻造模、橡胶模、塑料成型模.如汽车、摩托车塑料部件特点是大电流加工(粗加工)速度快,损耗小,但表面光洁度较差.中等级:---精密低损耗石墨如: ISO-63、TTK-50用于塑料成型、注塑成型(外观塑料件)模、普通精密模具.如大小家电类产品模具,骨位电极.特点是既保证加工速度,又保证表面光洁度.高等级:---超微粒子高精度石墨如: TTK系列石墨用于高端产品的精密模具、深窄型腔、硬质合金和高品质表面的部位.如电子产品模、IC 模、纹面加工和喇叭网类电极等.特点是放电加工能得到相当高的表面光洁度和加工精度,是目前生产高端产品的必选电极材料.三、加工机床(基本认知)通常用常规的车削、铣削、磨削、钻削和线切割的方法可以满足加工简单形状的需求,但近年来对电极几何形状复杂性的要求持续增加,针对这类电极就必须采用高速加工。
石墨电极电解
石墨电极电解
石墨电极电解是一种常见的化学反应方法,它利用石墨电极作为电解质,通过电流的作用将化学物质分解成更简单的物质。
这种方法在工业生产中被广泛应用,可以用于制备各种化学品,如氯气、氢气、氧气等。
石墨电极电解的原理是利用电流的作用将化学物质分解成更简单的物质。
在电解过程中,石墨电极作为电解质,通过电流的作用将化学物质分解成离子,然后这些离子在电场的作用下被吸附到电极表面,最终形成新的化学物质。
石墨电极电解的应用非常广泛,其中最常见的应用是制备氯气、氢气和氧气。
在制备氯气的过程中,石墨电极被用作阳极,氯化钠溶液被用作电解质,通过电流的作用将氯化钠分解成氯气和氢气。
在制备氢气和氧气的过程中,石墨电极被用作阴极,水被用作电解质,通过电流的作用将水分解成氢气和氧气。
除了制备氯气、氢气和氧气之外,石墨电极电解还可以用于制备其他化学品,如氢氧化钠、氢氧化铜等。
在制备氢氧化钠的过程中,石墨电极被用作阴极,氯化钠溶液被用作电解质,通过电流的作用将氯化钠分解成氢氧化钠和氯气。
在制备氢氧化铜的过程中,石墨电极被用作阳极,铜板被用作阴极,氢氧化钠溶液被用作电解质,通过电流的作用将铜板上的铜离子还原成铜,同时将氢氧化钠分解成氧气和氢气。
石墨电极电解是一种非常重要的化学反应方法,它在工业生产中被广泛应用,可以用于制备各种化学品。
随着科技的不断发展,石墨电极电解的应用范围将会越来越广泛,为人类的生产和生活带来更多的便利和发展。
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石墨电极的应用石墨是一种由碳元素组成的化合物,其原子结构按六边形蜂窝状结构排列,原子核外围的4个电子中的3个电子和邻近原子核的电子组成牢固稳定的共价键,多余的1个原子可沿网平面作自由运动,使其具有导电的特性.& 石墨电极使用注意事项1.防湿---避免雨、水淋湿或潮湿,使用前须经烘干.2.防撞---要轻拿轻放,运输时防止冲击和碰撞的损坏.3.防裂---用螺栓紧固电极时,注意力度,防止受力爆裂.4.防折断---石墨性脆,特别是细小窄长电极,在外力作用时都易折断.5.防尘---机械加工时要有防尘装置,减少对人体和环境的影响.6.防烟---放电加工易产生大量的烟幕,须有通风装置.7.防积炭---石墨放电时易积炭,放电加工时要密切留意其加工状态一,石墨与红铜电极的放电加工的比较(要求完全掌握)1.机械加工性能好:切削阻力为铜的1/4,加工效率是铜的2-3倍,2.电极抛光容易:表面处理容易、无毛剌:容易手工修整,用砂纸简单表面处理即可,极大避免电极形状和尺寸受外力造成的形状失真;3.电极消耗小:导电性好,电阻率低,为铜的1/3~1/5,粗加工时可以达到无损耗放电;4.放电速度快:放电速度为铜的2~3倍,粗加工的间隙可达0.5~0.8 m m,电流最大可达240A;正常使用为10~120A时电极损耗最小。
5.重量轻:比重为1.7~1.9,为铜的1/5,对于大型电极可以极大减少重量,降低机床负荷和人工调装难度;6.耐高温:升华温度为3650℃,高温条件下电极不软化,避免薄壁工件的变形问题;7.电极变形小:热膨胀系数<6CTEX10-6/℃,仅为铜的1/4,提高放电的尺寸精度;8.电极的设计不同:石墨电极容易清角,可以将平时要由多个电极的工件设计成一个完整电极,提高模具的精确度,并减少放电时间。
A.石墨的机加工速度比铜快,在正确的使用条件下比铜快2-5倍.B.无需像铜那样因为去毛刺而消耗大量工时;C.石墨的放电速度快,粗放电加工为铜的1.5-3倍D.石墨电极损耗小,能减少电极使用量E.价格稳定,受市场价格波动影响小F.耐高温,放电加工电极不变形G.热膨胀系数小,模具精度高H.重量轻,可满足大型和复杂模具的需要I.表面易加工,容易得到合适的加工表面物理特性:A.石墨的熔点比铜高得多石墨为:3650度,铜仅为1060度B.单位面积能承受更大的电流由于铜熔点低,其总电流量受限,而石墨总的电流量允许值却可以放得很大.因此石墨可以进行大电流放电加工.化学特性:加工液中碳原子的补偿作用减少了石墨电极的损耗二,石墨生产商介绍(基本认知)目前全球知名的石墨供应商主要有五家:东洋、西格里、东海、罗兰和步高常用的几种典型TOYO(日本东洋)石墨:普通级: ---大型低损耗石墨如: ISEM-7、ISEM-8用于压铸模、锻造模、橡胶模、塑料成型模.如汽车、摩托车塑料部件特点是大电流加工(粗加工)速度快,损耗小,但表面光洁度较差.中等级:---精密低损耗石墨如: ISO-63、TTK-50用于塑料成型、注塑成型(外观塑料件)模、普通精密模具.如大小家电类产品模具,骨位电极.特点是既保证加工速度,又保证表面光洁度.高等级:---超微粒子高精度石墨如: TTK系列石墨用于高端产品的精密模具、深窄型腔、硬质合金和高品质表面的部位.如电子产品模、IC 模、纹面加工和喇叭网类电极等.特点是放电加工能得到相当高的表面光洁度和加工精度,是目前生产高端产品的必选电极材料.三、加工机床(基本认知)通常用常规的车削、铣削、磨削、钻削和线切割的方法可以满足加工简单形状的需求,但近年来对电极几何形状复杂性的要求持续增加,针对这类电极就必须采用高速加工。
石墨电极在机械加工时会产生大量的粉尘,为了避免石墨颗粒吸入机床主轴和丝杠,需要专门的防尘设计。
目前解决方案主要有两种:专门的石墨加工机;或经过改装的CNC带专门的吸尘设备,也可采用火花油做冷却液来加工。
四、典型石墨电极加工实例(基本认知)1.超大型电极材料:ISO-63尺寸:800×600mm,如果用铜电极进行EDM加工是很困难的。
2.喇叭网电极材料:TTK-4尺寸:970×100mm,电视机喇叭网模具表面火花纹要求高,用TOYO石墨做电极损耗小、加工出来的表面细腻均匀,棱角清晰。
3.手机模电极材料:TTK-4应用于特定表面火花纹要求的手机,具有模具量产寿命长,表面花纹CH22。
4.汽车模电极材料:ISEM-7尺寸:750×150×190mm,放电速度快,损耗少,成本低。
5.骨位电极材料:ISEM-7尺寸:450×350×50mm,众多筋条,一次成型,一次放电,放电时间缩短到原来的40%。
6.大型组合电极材料:ISO-63尺寸:550×550×150m m,众多筋条,一次成型,一次放电,放电时间缩短到原来的55%,并节省大量材料。
石墨电极对放电条件的要求1,对脉冲电流(IP)的要求:(要求很好掌握)脉冲电流的特点是:数值越大,放电加工速度越快,放电间隙越大,表面粗糙度越粗,电极损耗越小.1). 脉冲电流受放电面积的影响, 即电流密度的影响.石墨电极脉冲电流的选用原则以平均电流为标准石墨电极大型时,电流密度通常设为10~12A/cm2;石墨电极时,电流密度通常设为6~8A/cm2.2). 脉冲电流受电极减寸量(火花位)大小的影响若大面积用小火花位或小面积用大火花位都不适合石墨电极的正常放电加工.电流的选用须由电极面积的大小来确定,这是最合理选用方法.石墨电极的平均电流达到10A~120A时,电极损耗最小.随电流的增大电极损耗也增大. 2,对脉冲宽度(ON TIME、放电脉宽)的要求:(要求很好掌握)脉宽的特点:数值越大,放电时间越长,加工速度越快,电极损耗越小,放电间隙越大,表面粗糙度越粗.加工稳定性越差.石墨电极的脉宽取值范围为0~1000 us.脉冲宽度较大时,加工速度随着脉宽的增大,加工不稳定,加工时间增加,加工速度减慢,并使工件表面烧蚀;其取值一般不超过420 us.当脉宽在100~300us时石墨电极损耗最小.脉宽的选用要根据电流大小以及放电加工要求来确定,若放电面积较大或用作粗加工时,为提高加工速度,脉宽取大些;细小的面积或精加工时,考虑到表面粗糙度, 则脉宽取小些.工件材料不同,加工极性不同,脉宽对加工效果的影响也不同.不同的生产厂家、不同等级、不同批号的石墨材料,脉宽的影响也不同.相同脉宽,石墨颗粒越小,电极损耗越小.3,对脉冲间隔(OFF TIME 放电休止)的要求:(要求很好掌握)脉冲间隔的作用是让放电自动辙消,消除电离, 让加工液介质清除杂物,并为下一次放电作准备.脉冲间隔的特点:只影响放电加工速度和加工稳定性,而对其它影响较小.当其值越大,加工稳定性越好,加工速度相对较慢,但放电稳定却比不稳定要快;.脉冲间隔的取值范围要比脉宽宽得多, 可在0~2500 us之间.脉冲间隔为100us时达到最小值,脉冲间隔再增加电极损耗反而增大.石墨电极放电加工中常取脉冲间隔(OFF)=脉宽(ON),并视加工的稳定情况进行调整到脉宽的1/3~2/3.当脉冲间隔合适时,随着脉冲间隔的增加,极间介质的消电离比较充分,有利于形成覆盖层(在电加工过程中蚀除产物和介质分解的含炭物附着在电极表面),因而电极损耗减小,但当脉冲间隔大于100us时,电极和工件表面冷却的时间过长,下一个脉冲就需要更多的能量形成放电通道,并且不利于覆盖层的形成,电极损耗反而增加。
若脉冲间隔过小,电极和工件之间的消电离不充分,可能在电极表面和工件表面产生烧蚀现象。
休止时间一般只影响放电加工速度,而对电极损耗和加工表面粗糙度的影响不明显.4 对间隙电压(SV)的要求:(要求很好掌握)间隙电压的特点:值越大,加工稳定性越好,放电加工速度越快.放电间隙大小, 对电极损耗和表面粗糙度影响不大:不同的火花机台,所设定的间隙电压的档级也不同,一般分为:40~60V档,90~120V档, 150~190V档,200~250V档.石墨电极的大电流加工要使用较大的间隙电压,可达200~250V. 而精加工中则用较小间隙电压(40~60V).使用不档位的间隙电压,其加工电流也不同.5 对加工极性的要求:(要求很好掌握)在电火花加工中,脉冲电源极性决定了电流的方向,不同的电极极性直接影响电加工效果(电极损耗、加工速度和表面粗糙度).在正极性加工时,石墨电极作为正极,随着电流的流过,温度上升,放出的热电子就增多.因此,工件被蚀除的部分就多,此时加工速度快.加工模具钢时,石墨电极在负极性加工时与正极性加工比较:电极损耗大,加工速度慢,表面质量好。
在较长脉宽时,如脉冲宽度为200us时,正极性加工的电极损耗几乎达到零,有时还会出现逆损耗,但表面粗糙度值增大,石墨电极粗加工时,用较长脉宽,如果着重考虑电极损耗,应采用正极性加工(即石墨电极设为正极,工件设为负极),电极损耗小;如果首先考虑工件的加工速度,也采用正极性加工(即工件设为负极,石墨电极设为正极),加工速度快。
红铜电极在精加工或微精加工时,用较短脉宽应采用负极性加工,有利于获得较好的表面质量,但电极损耗较大:不同的工件材料,石墨电极极性的选择也不同.一般工具钢、不锈钢、铜合金、铝合金、钨钢采用正极性加工,而钛合金多采用负极性加工6 加工速度的调整:(要求很好掌握)放电加工时,工具和工件同时受到不同程度的电蚀,单位时间内工件的电蚀去除量称之为加工速度,即生产率.在电火花加工过程中,影响加工速度的因素很多,主要有加工极性、电参数、工件材料以及工作液等.提高加工速度常在在粗加工中优先考虑,通常是放电能量越大,加工速度越快,所以:①.依靠较大的电流才能确保石墨电极的高速加工;②.要保证足够的火花位才能使用较大的加工电流;③.增加脉宽虽然也能提高加工速度,但在石墨电极放电加工中,过大的脉宽会使加工不稳定反而影响加工速度,且容易发生积炭的现象;④.用较短的放电休止可以提高加工速度,但要注意加工稳定性;⑤.用较大极间电压或高压电流对提高加工速度有利;⑥.不同的电极材料、不同的工件材和不同的火花机台要选用不同的放电参数。
7 表面粗糙度的调整:(要求很好掌握)表面粗糙度由脉冲宽度、峰值电流、电极材料和工件材料共同决定的.电火花加工的表面和机械加工的表面不同,它是由无方向性的无数小坑和硬凸边所组成,电火花加工表面粗糙度通常用微观轮廓平面度的平均算术偏差Ra表示。
表面粗糙度受石墨颗粒直径大小的影响, 颗粒越大其得到的表面粗糙度就越粗.通常选用细粒径的石墨来提高表面光洁度;脉宽越大,单位时间内放电时间越长,放电蚀痕越深,其加工表面也越粗.石墨电极以较小的脉宽来完成放电过程,则形成较浅的蚀痕而利于抛光.铜电极为了损耗小用较长的脉宽来完成放电,其形成的蚀痕较深、表面硬度也大,从而导致抛光困难;峰值电流越大,加工表面粗糙度, 其没有脉宽影响大,所以石墨电极的“大电流、小脉宽”原则也是降低加工表面粗糙度的特点.主轴摇动加工方式也是降低表面粗糙度和获得均匀纹面的有效手段。