Dina prosés produksi kokas petroleum grafit, penting pikeun ngontrol sacara ketat parameter konci ieu ti pilihan bahan baku, pretreatment, prosés grafitisasi dugi ka pasca-perawatan pikeun mastikeun kualitas produk ahir:
I. Pilihan Bahan Baku sareng Pra-perawatan
Kandungan Walirang
- Standar Kontrol: Kandungan walirang dina kokas petroleum atah kedah ≤0,5%. Kokas walirang anu luhur tiasa nyababkeun ékspansi gas nalika grafitisasi, anu nyababkeun retakan produk.
- Dampak: Unggal panurunan 0,1% dina kandungan walirang ngirangan laju retakan produk ku 15%-20% sareng ngirangan résistansivitas ku 5%-8%.
Kandungan Abu
- Standar Kontrol: Kandungan lebu kedah ≤0,3%, kalayan pangotor primér nyaéta oksida logam sapertos beusi, silikon, sareng kalsium.
- Dampak: Unggal kanaékan 0,1% dina kandungan lebu ningkatkeun résistansi produk ku 10%-15% sareng ngirangan kakuatan mékanis ku 8%-10%.
Distribusi Ukuran Partikel
- Standar Kontrol: Kokas granular kedah nyumbang ≥80%, sedengkeun kokas bubuk (ukuran partikel <0,5 mm) kedah ≤20%.
- Dampak: Bubuk koka anu kaleuleuwihi tiasa nyababkeun pengepakan nalika kalsinasi, mangaruhan panyabutan zat anu nguap; ningkatna keseragaman koka granular ngirangan konsumsi énergi grafitisasi ku 5%-10%.
Prosés Kalsinasi
- Suhu: 1200-1400°C salami 8-12 jam.
- Fungsi: Miceun zat anu gampang nguap (ti 8%-15% dugi ka <1%) sareng ningkatkeun kapadetan anu saleresna (ti 1,9 g/cm³ dugi ka ≥2,05 g/cm³).
- Titik Kontrol: Kapadetan sajati saatos kalsinasi kedah ≥2,08 g/cm³; upami henteu, kasusah grafitisasi ningkat, sareng résistansivitas naék.
II. Prosés Grafitisasi
Kontrol Suhu
- Parameter Inti: 2800-3000°C, dijaga salami 48-72 jam.
- Dampak:
- Unggal kanaékan suhu 100°C ningkatkeun kristalinitas ku 5%-8% sareng ngirangan résistansivitas ku 3%-5%.
- Suhu anu teu cekap (<2700°C) ngahasilkeun sésa karbon amorf, kalayan résistansi produk >15 μΩ·m; suhu anu kaleuleuwihi (>3100°C) tiasa nyababkeun karusakan struktur karbon.
Keseragaman Suhu
- Standar Kontrol: Bédana suhu antara inti tungku sareng ujungna ≤150°C, kalayan jarak termokopel ≤30 cm.
- Dampak: Unggal kanaékan 50°C dina bédana suhu ngalegaan variasi résistansi lokal ku 10%-15% sareng ngirangan hasil produk ku 5%-8%.
Laju Pemanasan
- Standar Kontrol:
- Tahap 25-800°C: ≤3°C/jam (pikeun nyegah retakan tegangan termal).
- Tahap 800-1250°C: ≤5°C/jam (pikeun ngamajukeun formasi struktur karbon anu teratur).
- Dampak: Laju pemanasan anu kaleuleuwihi nyababkeun susut volume produk ngaleuwihan 15%, anu ngabalukarkeun retakan.
Atmosfir Pelindung
- Standar Kontrol: Laju aliran nitrogén 0,8-1,2 m³/jam, atanapi panggunaan lingkungan argon/vakum.
- Fungsi: Nyegah oksidasi sareng ngirangan kandungan pangotor (contona, kandungan oksigén turun tina 0,5% janten <0,1%).
III. Saatos Perawatan sareng Pemurnian
Laju Pendinginan
- Standar Kontrol: Laju pendinginan laun ≤20°C/jam saatos grafitisasi.
- Dampak: Pendinginan anu gancang nyababkeun setrés termal sésa, ngirangan résistansi kejut termal produk ku 30%-50%.
Ngaremuk sareng Nyaring
- Standar Kontrol: Ukuran partikel D50 dikontrol dina 10-20 μm, kalayan keseragaman ketebalan palapis permukaan (misalna, pitch atanapi deposisi uap kimia) ≤5%.
- Fungsi: Ngaoptimalkeun morfologi partikel sareng ningkatkeun kapadetan bulk produk (ti 0,8 g/cm³ dugi ka ≥1,2 g/cm³).
Perawatan Pemurnian
- Pemurnian Halogen: Gas Cl₂ meta dina suhu 1900-2300°C salila 24 jam, ngurangan kandungan pangotor jadi ≤50 ppm.
- Pemurnian Vakum: Dijaga dina 10⁻³ Pa vakum salami 50 jam, ngahontal eusi total pangotor ≤10 ppm (pikeun aplikasi kelas luhur).
IV. Ringkesan Titik Kontrol Kunci
| Parameter | Standar Kontrol | Dampak |
|---|---|---|
| Kandungan Walirang | ≤0,5% | Ngahindarkeun retakan anu disababkeun ku ékspansi gas; ngirangan résistansivitas ku 5%-8% |
| Kandungan Abu | ≤0,3% | Ngurangan kokotor logam; ngurangan résistansivitas ku 10%-15% |
| Suhu Grafitisasi | 2800-3000°C salami 48-72 jam | Ningkatkeun kristalinitas ku 5%-8%; ngirangan résistansi ku 3%-5% |
| Keseragaman Suhu | Tungku inti-ujung温差 ≤150°C | Ningkatkeun hasil ku 5%-8%; ngirangan variasi résistansi ku 10%-15% |
| Laju Pendinginan | ≤20°C/jam | Ningkatkeun résistansi kejut termal ku 30%-50%; ngirangan setrés internal |
| Eusi Kokotor Pemurnian | ≤50 ppm (halogén), ≤10 ppm (vakum) | Nyumponan paménta industri kelas luhur (contona, semikonduktor, fotovoltaik) |
V. Tren Téknologi sareng Arah Optimasi
Kontrol Struktur Ultrafine: Ngembangkeun téknologi persiapan bubuk koka 0,1-1 μm pikeun ningkatkeun isotropi sareng ngirangan résistansivitas janten <5 μΩ·m.
Sistem Manufaktur Pinter: Nerapkeun sistem kontrol dinamis widang suhu digital berbasis kembar pikeun ningkatkeun hasil dugi ka 95%.
Prosés Héjo: Anggo hidrogén salaku agén pangurang pikeun ngirangan émisi CO₂; ngadopsi téknologi pamulihan panas runtah pikeun ngirangan konsumsi énergi ku 10%-15%.
Ku cara ngendalikeun parameter ieu sacara ketat, kokas petroleum grafit tiasa ngahontal kandungan karbon ≥99,9%, résistansivitas 5-7 μΩ·m, sareng koéfisién ékspansi termal 1,5-2,5 × 10⁻⁶/°C, anu nyumponan paménta aplikasi industri kelas luhur.
Waktos posting: 12-Sep-2025