高纯石墨板是一种采用高纯石墨原料,经成型、焙烧、石墨化及精密加工而成的板状碳素材料。其核心特点是碳含量高、灰分极低、组织致密,并具备优异的综合性能。
🔬核心性能
耐高温与热稳定性:在非氧化气氛下可承受数千摄氏度高温而不熔化或分解,热膨胀系数小,抗热震性好。
高导电与导热性:沿层面方向的导电、导热能力优于许多金属材料,是理想的热管理材料。
化学稳定性:常温下对多数酸、碱和有机溶剂耐腐蚀,在化工和电化学领域应用广泛。
润滑与机械加工性:层间作用力弱,具有自润滑性;同时可通过车、铣、刨、钻等常规方式精密加工。
🏭生产工艺
高纯石墨板的生产流程主要包括:
原料处理:选用石油焦或沥青焦等,经破碎、筛分后与煤沥青等粘结剂混捏成糊料。
成型:通过挤压或模压成型,制成规定形状的生坯。
焙烧:在隔绝空气的条件下,将生坯加热至近千度,使粘结剂焦化,形成初步强度。
石墨化:在2000℃以上的高温和惰性气氛中,使碳原子重排成有序的石墨晶体结构,大幅提升其性能。
纯化:对产品,采用高温卤素气体处理,去除残余金属杂质,使灰分降至ppm级。
加工与检测:经切割、研磨等精加工后,对尺寸、密度、电阻率、灰分等指标进行严格检测。
🎯主要应用
凭借其优异性能,高纯石墨板被广泛应用于多个领域:
冶金与工业炉:用作高温炉的炉衬、坩埚、烧结托盘等。
电子半导体:作为单晶炉热场系统的关键部件(如加热器、保温筒),要求高纯度和稳定性。
电化学工业:用作电解槽的电极,如氯碱工业的阳极板。
机械与模具:利用其自润滑性和耐磨性,制作机械密封件、连续铸造模具等。
新能源与科研:应用于锂电池、氢燃料电池,以及各类高温实验装置。
💡选型与使用要点
选择和使用高纯石墨板时,需关注以下几点:
明确工况:根据使用温度、气氛(空气、惰性气体或真空)、是否接触腐蚀性介质等条件选择合适的材质等级。
控制纯度:半导体、核工业等场景需选用灰分极低的牌号;一般工业用途则可选择成本更优的普通高纯石墨。
避免氧化:在高温空气中使用时,需控制温度或采取保护措施,因为石墨在约300℃以上即开始氧化损耗。
规范安装:安装时应考虑石墨与金属件的热膨胀差异,预留膨胀间隙,防止因热应力导致开裂。
定期维护:定期检查石墨板的尺寸、表面状态,及时更换已严重氧化或损坏的部件,确保系统安全稳定运行。
