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天然石墨電極(electrode)。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中,纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹(shù)脂復(fù)合的玻璃鋼問(wèn)世以來(lái),碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進(jìn),使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來(lái)了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類(lèi)不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過(guò)不同的加工方法,加工成為能夠滿(mǎn)足使用要求的材料制品。天然石墨電極是采用天然鱗片石墨為原料生產(chǎn)的電極。在天然石墨中加入煤瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹(shù)脂),經(jīng)過(guò)混捏、成型、焙燒和機(jī)加工,即可制備天然石墨電極,其電阻率比比較高,一般為15~20μΩ·m。天然石墨電極最大的不好的地方是機(jī)械強(qiáng)度(strength)低,在實(shí)際使用過(guò)程中容易折斷,因此,現(xiàn)在我國(guó)僅有極少量小規(guī)格天然石墨電極用于某些特殊的場(chǎng)合。 人造石墨電極。以石油焦或?yàn)r青焦為同體骨料、煤瀝青為粘結(jié)劑,經(jīng)過(guò)混捏、成型、焙燒、石墨化和機(jī)加工,可制備得人造石墨電極。人造石墨電極屬于耐高溫石墨質(zhì)導(dǎo)電材料(Material)。根據(jù)選用原料和生產(chǎn)工藝(production engineering)的不同,可以制備得不同理化性能的石墨電極,并將其分為普通功率(指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少)石墨電極、高功率石墨電極和超高功率石墨電極。以生產(chǎn)石墨電極為主要品種的炭材料公司構(gòu)成了冶煉金屬碳(C)纖維材料工業(yè)。 抗氧(Oxygen)化涂層石墨電極??寡趸繉邮姌O是采用“交替噴涂一燒熔法”或“溶液浸漬法”使加工好的石墨電極表面形成抗氧化涂層,以達(dá)到降低(reduce)石墨電極氧化消耗(consume)的目的。由于涂層使石墨電極價(jià)格提高,并且在其使用過(guò)程中存在一些問(wèn)題,因此,目前在我國(guó)還沒(méi)有大范圍(fàn wéi)地推廣使用抗氧化涂層石墨電極。 水冷復(fù)合石墨電極。水冷復(fù)合石墨電極是石墨電極與特制的鋼管接合后使用的導(dǎo)電電極,位于上端的雙層鋼管內(nèi)部通水冷卻(cooling),下端的石墨電極通過(guò)(tōng guò)水冷卻的金屬接頭與鋼管連接,電極控制器位于鋼管上,這樣就大幅度地降低了暴露在空氣中的石墨電極外表面積,從而降低電極的氧化消耗,但由于連接電極的操作控制麻煩并影響(influence)到電爐的生產(chǎn)工作效率(efficiency),因此,目前我國(guó)還沒(méi)有采用此類(lèi)水冷復(fù)合石墨電極。 空心石墨電極??招氖姌O是中空的電極。制備這種產(chǎn)品是在電極成型時(shí)直接壓制成中空管狀或加工時(shí)在電極中心鉆孔,其他生產(chǎn)工序與普通石墨電極過(guò)程相同。生產(chǎn)空心石墨電極,可以節(jié)省(spare)碳纖維材料,降低吊裝石墨電極的重量;利用石墨電極的中空區(qū)通道,還可加入煉鋼時(shí)所需的合金(alloy)料及其他材料或通入所需的氣體。但生產(chǎn)空心石墨電極的成型工藝復(fù)雜,原料節(jié)約有限,并且制備成品率低,因此空心石墨電極沒(méi)有得到一般應(yīng)用。 再生石墨電極。再生石墨電極是以回收的人造石墨碎料和粉料為原料,加入煤瀝青經(jīng)過(guò)混捏、成型、焙燒和機(jī)加工,即可制備得到。相對(duì)焦炭基石墨電極來(lái)說(shuō),其電阻率偏大,性能指標(biāo)(target aim)較差,目前僅少量小規(guī)格的再生石墨電極產(chǎn)品應(yīng)用于防火材料生產(chǎn)領(lǐng)域。本文來(lái)自123