<p class="ql-block"> <b>石墨化是炭素生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的一個生產(chǎn)工藝，</b>在我們?nèi)烫克厣a(chǎn)實踐中特別是在探討連續(xù)石墨化技術(shù)期間，不得不一直在思考和學(xué)習(xí)關(guān)于石墨化的一切知識。首要的問題就是：石墨化的機理是什么？關(guān)于石墨化的機理，目前比較認(rèn)可的機理有，碳化物轉(zhuǎn)化理論、再結(jié)晶理論，微晶成長理論，高溫下碳原子固相中變化理論。理論是實踐的先導(dǎo)，通過對理論的學(xué)習(xí)和思考，對于探討石墨化技術(shù)大有益處。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> <b>碳化物轉(zhuǎn)化機理是美國人艾奇遜再合成碳化硅時，發(fā)現(xiàn)了結(jié)晶粗大的人造石墨為依據(jù)而提出來的。</b>并以發(fā)明者艾奇遜的名字命名的一種石墨化爐。他認(rèn)為炭質(zhì)材料的石墨化首先是在高溫條件下，碳與各種礦物質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)形成碳化物，再在高溫下分解為金屬蒸氣和石墨。礦物質(zhì)在石墨化過程中起催化劑的作用。所以稱為碳化物轉(zhuǎn)化理論。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block"> <b>艾奇遜爐的基本設(shè)計是</b>:在耐火材料構(gòu)筑的爐體內(nèi)，裝入炭的坯料，以此組成導(dǎo)電的爐芯，在爐芯的周圍空隙處加入絕熱保溫料（主要是焦炭C和石英石SiO2）。爐頭的兩端有耐高溫的導(dǎo)電體石墨塊，并與電源相連。在電路接通后，爐芯電阻的作用必然使整個爐體內(nèi)的物質(zhì)（炭的坯料、保溫料、礦物質(zhì)）升溫發(fā)熱，在高溫下礦物質(zhì)分解為金屬蒸氣，炭料轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗽焓?。</p><p class="ql-block"> <b>高溫下石英石分解與爐中心的保溫料焦炭碳化合成碳化物，然后又在高溫下分解金屬蒸汽和石墨。</b>循環(huán)往復(fù)，少量的碳化硅可使大量的炭料轉(zhuǎn)化為石墨。在石墨化爐中不僅僅可以有碳化硅晶體存在，絕熱保溫料高溫下轉(zhuǎn)化為碳化硅已成為石墨化創(chuàng)收的一項指標(biāo)。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block"><b> 艾奇遜爐的基本設(shè)計是:</b>在耐火材料構(gòu)筑的爐體內(nèi)，裝入炭的坯料，以此組成導(dǎo)電的爐芯，在爐芯的周圍空隙處加入絕熱保溫料（主要是焦炭C和石英石SiO2）。爐頭的兩端有耐高溫的導(dǎo)電體石墨塊，并與電源相連。在電路接通后，爐芯電阻的作用必然使整個爐體內(nèi)的物質(zhì)（炭的坯料、保溫料、礦物質(zhì)）升溫發(fā)熱，在高溫下礦物質(zhì)分解為金屬蒸氣，炭料轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗽焓?。</p><p class="ql-block"><b> 高溫下石英石分解與爐中心的保溫料焦炭碳化合成碳化物，然后又在高溫下分解金屬蒸汽和石墨。</b>循環(huán)往復(fù)，少量的碳化硅可使大量的炭料轉(zhuǎn)化為石墨。在石墨化爐中不僅僅可以有碳化硅晶體存在，絕熱保溫料高溫下轉(zhuǎn)化為碳化硅已成為石墨化創(chuàng)收的一項指標(biāo)。</p><p class="ql-block"> <b>在實際中我們發(fā)現(xiàn)，</b>碳化物轉(zhuǎn)化形成的石墨與不同的炭質(zhì)材料有關(guān)。也就是說不同的炭質(zhì)材料炭質(zhì)結(jié)構(gòu)，重新排列轉(zhuǎn)化成的石墨是不同的。</p><p class="ql-block"><b>（1）少灰的石油焦比少灰的瀝青焦更易提高石墨化度，</b></p><p class="ql-block"><b>（2）少灰的石油焦比多灰的無煙煤更易提高石墨化度。</b></p><p class="ql-block"><b>（3）對石油焦或無煙煤進行預(yù)先的煅燒處理，更易提高它們的石墨化度。</b></p><p class="ql-block"> <b>在生產(chǎn)實踐中，</b>對石墨化要求較低時，可以是僅限于對煅后石油焦的坯料進行石墨化時，石英石對石墨化確有催化作用，但催化機理不僅局限于生成碳化物這種形式。當(dāng)石墨化度較高時，礦物雜質(zhì)的存在往往會使石墨晶格形成某種缺陷，妨礙石墨化度的進一步提高。因此，碳化物轉(zhuǎn)化理論對分解石墨來說是正確的，但對多數(shù)炭質(zhì)材料的石墨化來說，就不合實際了。</p><p class="ql-block"><span style="font-size: 22px;">三禾炭素</span></p>