1、原料
生产高纯石墨的原料主要有骨料、黏结剂和浸渍剂。骨料一般是用针状石油焦和沥青焦。这是由于针状石油焦具有灰分低,在高温的环境下比较容易出现石墨化,而且导电和导热性能优良,线膨胀系数小等特点;沥青焦的电阻率比较大,但是具有较高的机械强度,因此通常在生产石墨化产品的时候,要应用石油焦和一定比例的沥青焦,有利于提升产品的机械强度。
2煅烧/提纯
煅烧的作用就是把各种固体炭素原料,与空气隔离进行高温加热的处理。在选好骨料后,因为它们的成焦温度和成煤的地质年代等不一样,在内部结构中会不同程度地含有水分、杂质或是挥发物,需要对这些物质进行预先清除,不然就会对产品质量和使用性能造成影响,所以需要对选好的骨料进行煅烧或提纯处理。
3、磨粉
因为石墨是一种固体材料,尽管在煅烧或提纯后块度会有所减少,但是粒度还是比较大的,而且不够稳定,无法均匀组成,需要将骨料粒度粉碎达到配料的要求。
4、混捏
将研磨好的粉末和煤沥青黏结剂按照一定的比例进行配置,然后添加到加热式混捏机中进行混捏处理,促使物料能够均匀分布。
5、成型
主要成型的方法有四种:挤压成型、模压成型、振动成型、等静压成型。
6、焙烧
成型后的炭素制品,必须要进行焙烧,把压型后的生坯在隔离空气条件的情况下用热处理的方式,促使黏结剂炭变为黏结剂焦。
7、浸渍
浸渍的作用就是把熔融沥青等浸渍剂,增加到焙烧过程中制品内部形成的微小气孔和骨料焦炭颗粒中的开口气孔里,从而提升制品的体积密度、导电率、机械强度、抗化学腐蚀性等。
8、石墨化
石墨化指的是将热力学不稳定的非石墨质碳,经过热活化的方式转化成石墨质碳的高温热处理过程。