石墨材料如何進行純化和石墨化?
我們知道石墨資料的純化和石墨化的辦法嗎?辦法如下:
1、將石墨制品或碳素制品放入爐體內的石墨坩堝中,升溫到1000℃,通入氮氣或氬氣,持續升溫到2000℃,通入氯氣,再持續升溫至2300℃,通入溴氣或含氟氣體,溫度升至3000~3300℃時中止加熱,通入氯氣將溫度下降至1500℃以下,再送入氮氣或氬氣,保持大于約10h。此技術得到的石墨制品灰分含量小于0.00011%,削減電能消耗,具有工藝簡單、石墨產品質量穩定、節能、低成本的長處;
2、以5~30℃/min的速度升溫,當爐內石墨坩堝的溫度到達1500℃以上,以1~5m3/h的流量通入氮氣或氬氣;
3、以5~30℃/min的速度持續升溫,當溫度到達2000℃時,改為以1~5m3/h的流量通入氯氣;
4、再持續以5~30℃/min的速度升溫至2300℃,一起以1~5m3/h的流量通入溴氣或含氟氣體,含氟氣體為氟利昂或氟氯烷,直至溫度升至3000~3300℃時中止加熱,再改以1~5m3/h的流量通入氯氣到溫度下降至1500℃以下,再以1~5m3/h的流量送入氮氣或氬氣,保持大約10h,得到石墨制品。
石墨化多用于指鋼的石墨化。鋼件在作業溫度和應力長時間效果下,會使碳化物分解成游離的石墨,這個進程也是自發進行的,稱為P熱強鋼的石墨化進程、它不光消除了碳化物的效果,而 且石墨相當于鋼中的小裂紋,使鋼的強度和塑性明顯下降而引起鋼件脆斷。通常把鑄鐵中的石墨構成進程稱為石墨化進程。
石墨化現象只出現在高溫下。對碳素鋼和碳錳鋼,當在溫度425oC以上長時間作業時都有可能發生石墨化。溫度升高,使石墨化加劇,但溫度過高,非但不出現石墨化現象,反而使己生成的石墨與鐵化組成滲碳體。要阻止石墨化現象,可在鋼中參加與碳結合能力強的合金元素,如鉻、鈦、釩等,但硅、鋁、鎳等卻起促進石墨化的效果。設計中能夠采納的辦法有:改動材質,如挑選適合于中溫條件下使用的壓力容器用Cr-Mo鋼;下降容器的設計使用壽命;適當進步容器的殼體厚度和下降受壓元件應力水平等。