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炭質原料和石墨電極的物理化學性質-冈本视频下载石墨

炭質原料和石墨電極的物理化學性質

炭質原料和炭製品的物理化學性質不同於碳元素,各類炭質原料或炭製品的宏觀組織結構、微觀組織結構差別較大,而炭質原料或炭製品的物理化學性質與其宏觀組織結構、微觀組織結構有密切關係。各類炭製品的物理化學性質不僅受原料性質的影響,也與生產工藝條件有關。為了製定生產工序的工藝控製參數和產品物理化學質量指標,需要經常測定的物理性質有真密度、密度(體積密度)孔隙率、機械強度、彈性模量、電阻率、熱導率、線膨脹係數、抗熱震性和石墨化程度等。經常測定的化學性質有原料的工業分析、元素分析、灰分分析、成品的灰分分析或灰分中的元素分析、抗氧化性等本章將對上述內容逐項敘述,但有關粘結劑和浸漬劑的物理化學性質。

真密度是指不包括孔隙在內材料單位體積的物質質量,常用的測定方法是溶劑置換法,其他方法有氣體置換法、X射線衍射儀測定法(測定晶格參數後再據此計算真密度)。溶劑置換法測定比較簡單,先將試料破碎,篩分後選取一定顆粒度的試樣,用二甲苯(或甲苯、酒精)在一定溫度下浸潤試樣,即用這些液體材料去充填試樣顆粒上的孔隙,然後用比較稱量法求得真密度的大小。中國測定真密度的標準方法(GB615585)為用二甲苯浸潤試樣,用比重瓶法測定其25℃時的密度。使用溶劑置換法測得的真密度隻是一個近似數,因為溶劑分子也不能進入所有空隙,使用不同的溶劑,不同的浸潤條件,不同顆粒度的試樣測定的結果也有區別。在科學研究中,有時用氣體置換法測定炭材料的真密度,如用氦氣去充填炭材料骨料顆粒上的空隙,氦氣可以進入除封閉氣孔外的全部空隙,因而用氦氣置換法求得的試樣骨料體積更接近於真實體積,這樣測定的真密度也就更加精確。

材料真密度的大小說明材料基本質點的致密程度及排列規整化程度,對天然石墨或石墨化製品(人造石墨)來說,可以表征石墨結晶完善的程度。測定不同品種炭質原料、焙燒半成品或石墨電極的真密度,可以了解原料的炭化程度及在不同條件下的熱處理程度,如煆燒程度、焙燒程度、石墨化程度。因此測定原料、半成品和成品的真密度對指導生產有重要意義,從真密度的大小還能推測其他一些物理化學性能,如真密度與原料或成品的電阻率成反比,真密度與材料的抗氧化能力成正比。表3-1為石油焦和瀝青焦(焦爐生產)在不同溫度處理後測定的真密度舉例。

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