石墨化爐在針狀焦材料發(fā)展中有不可缺少的作用　　石墨化爐熱處理過(guò)的針狀焦作為一種新型炭材料，因其易于石墨化、電導(dǎo)率高、價(jià)格低廉、灰分低等優(yōu)異特性，逐漸成為一種優(yōu)質(zhì)的鋰離子電池負(fù)極材料wu,且已占據(jù)日本近60%的市場(chǎng).近期，國(guó)內(nèi)在針狀焦的生產(chǎn)技術(shù)上取得了較大突破，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模生產(chǎn)，但其用作鋰離子電池負(fù)極材料的研究較少.　　一般軟炭(如瀝青焦、石油焦等)經(jīng)過(guò)2500?3000℃的石墨化爐熱處理后，會(huì)轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)，但該過(guò)程極其復(fù)雜，既涉及石墨微晶在徑/軸向的有序排列、晶界的消失、晶體界面處C-C六圓環(huán)的形成、晶體的生長(zhǎng)，還涉及石墨層邊界處不飽和碳原子的催化反應(yīng)、碳原子或氣體分子的熱震動(dòng)、石墨微晶的各向異性特性、石墨層層間的范德華力等微觀熱力學(xué)或動(dòng)力學(xué)行為.目前，熱處理溫度與材料石墨微晶參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系巳得到系統(tǒng)研究，而石墨化機(jī)理的基礎(chǔ)研究較少.本工作以煤系針狀焦為原料，在分析熱處理溫度對(duì)針狀焦微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，深入研究了針狀焦的石墨化機(jī)理及其用作鋰離子電池負(fù)極材料的電極性能和儲(chǔ)鋰機(jī)制.　　將煤系針狀焦機(jī)械粉碎后，用。45岬篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，置入炭化爐，先以5°C/min的升溫速率分別升溫至700P、1000°C,1500°C,并標(biāo)記為NC700、NC1000、NC1500;格樣品置于高溫石墨化爐，先以15-C/min的升溫速率升至1500℃,再以7°C/min的升溫速率升至2250℃、2800℃并恒溫30tnin,降至室溫后得到石墨化樣品，相應(yīng)標(biāo)記為NC2250、NC2800?！　≡?500-2250℃的高溫石墨化爐石墨化過(guò)程中，體系獲得更大的能量，在表面能以及大兀健的作用下，石墨微晶沿軸向發(fā)生平行排列；同時(shí)，體系中碳原子的熱震動(dòng)頻率增大,平行于平面網(wǎng)格方向的振幅增大，使得晶體平面上的位錯(cuò)線和晶界逐漸減少，并放出潛熱。　　隨著石墨化爐石墨化溫度的繼續(xù)升高，碳的蒸發(fā)率以指數(shù)式上升，這時(shí)體系中充滿各種碳原子或氣體分子，且石墨微晶在徑向的間距接近分子水平；在石墨層邊緣碳的自催化以及界面能的推動(dòng)力作用下，各種游離的碳原子與相鄰石墨微晶的邊緣碳發(fā)生反應(yīng)，形成C-C六圓環(huán)；在范德華力作用下，石墨層的“褶皺”消失，并趨向平面結(jié)構(gòu)，終形成三維有序的石墨化針狀焦。針狀焦經(jīng)過(guò)2800℃的高溫?zé)崽幚砗?，終逐步轉(zhuǎn)化成三維有序的石墨結(jié)構(gòu)。

　　真空燒結(jié)爐的主要組成及其功能解析　　真空燒結(jié)爐作為一種先進(jìn)的材料制備設(shè)備，其高 效、精準(zhǔn)的工作性能離不開其各個(gè)組成部分的協(xié)同工作。真空燒結(jié)爐廠家八佳電氣將詳細(xì)解析真空燒結(jié)爐的主要組成部分及其各自的功能，以便讀者對(duì)這一設(shè)備有更深入的了解?！　∫?、爐體部分　　爐體是真空燒結(jié)爐的主體結(jié)構(gòu)，通常由耐高溫、耐腐蝕的材料制成，如不銹鋼或特種合金。爐體的主要功能是提供一個(gè)封閉的空間，用于容納待燒結(jié)的材料，并承受燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫。此外，爐體還具備良好的密封性能，以確保爐內(nèi)的高真空環(huán)境?！　《?、真空系統(tǒng)　　真空系統(tǒng)是真空燒結(jié)爐的核心部分，包括真空泵、真空閥門、真空計(jì)等組件。其主要功能是抽除爐內(nèi)的氣體，使?fàn)t內(nèi)達(dá)到所需的真空度。真空度的控制對(duì)于材料的燒結(jié)過(guò)程至關(guān)重要，它影響著材料的致密度、晶粒大小等性能?！　∪?、加熱系統(tǒng)　　加熱系統(tǒng)是真空燒結(jié)爐的另一個(gè)關(guān)鍵部分，通常由加熱元件、溫度控制器等組成。加熱元件通常采用電阻絲或電熱管，通過(guò)電流加熱將熱量傳遞給爐內(nèi)的材料。溫度控制器則負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)節(jié)爐內(nèi)的溫度，確保燒結(jié)過(guò)程在恒定的溫度下進(jìn)行?！　∷摹夥湛刂葡到y(tǒng)　　氣氛控制系統(tǒng)用于控制爐內(nèi)的氣氛環(huán)境，包括氣氛的種類、壓力等參數(shù)。通過(guò)引入不同的氣氛，如惰性氣體或反應(yīng)性氣體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料燒結(jié)過(guò)程的精確控制。氣氛控制系統(tǒng)的存在使得真空燒結(jié)爐能夠適用于更多種類的材料制備?！　∥?、冷卻系統(tǒng)　　冷卻系統(tǒng)主要用于在燒結(jié)完成后對(duì)爐體進(jìn)行冷卻，以便取出燒結(jié)好的材料。冷卻系統(tǒng)通常采用水冷卻或風(fēng)冷卻的方式，通過(guò)循環(huán)冷卻介質(zhì)將爐體的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)快速降溫。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能對(duì)于提高生產(chǎn)效率、減少能源消耗具有重要意義。　　六、控制系統(tǒng)　　控制系統(tǒng)是真空燒結(jié)爐的“大腦”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)部分的工作。控制系統(tǒng)通常包括PLC可編程控制器、觸摸屏操作界面等組件，能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)過(guò)程的自動(dòng)化控制和監(jiān)控。通過(guò)控制系統(tǒng)，操作人員可以方便地設(shè)置燒結(jié)參數(shù)、監(jiān)控?zé)Y(jié)過(guò)程、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等?！　【C上所述，真空燒結(jié)爐主要由爐體、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。這些部分各自承擔(dān)著不同的功能，共同協(xié)作完成材料的燒結(jié)過(guò)程。了解這些組成部分及其功能，有助于我們更好地使用和維護(hù)真空燒結(jié)爐，提高材料制備的質(zhì)量和效率。