石墨電極在石墨化過程中的氣脹機理-偉名石墨

氣脹機理。毛坯裝在石墨化爐中當溫度上升到1400℃以上，氫、氮、硫等元素將以H2，H2S，CS2，N2，NH3等形式釋放出來，經大量研究表明，氮元素在1400~1900℃區間釋放出來，硫元素在1700~2100℃區間釋放出來，此時處于可塑狀態的焦炭氣孔壁受到排出氣體的壓力，體積產生膨脹。由此推論，引起膨脹主要是硫、氮元素及其化合物的逸出，因此在1700~2100℃期間電極毛坯產生的膨脹稱為氣脹。

氣脹程度取決于揮發性氣體的壓力和焦炭氣孔壁的阻力，而氣體壓力則取決于揮發性氣體的發生速度、產生數量、氣孔通路直徑和長度，氣孔壁的阻力取決于氣孔壁的厚度和取向性。氣脹強烈依賴于焦炭的品種，瀝青針狀焦的含氮量一般高于石油系針狀焦，所以用這種瀝青針狀焦生產的石墨電極在石墨化過程中的氣脹大于石油系針狀焦，氣脹的大小是鑒定針狀焦質量的重要指標之一。氣脹也與石墨化升溫有關，石墨化升溫速度對這一時刻揮發性氣體產生的數量和速度（高峰值）起重要作用。產生氣脹的機理仍在深入研究中，多數學者認為石油系針狀焦的氣脹是由于硫元素引起的，煤系針狀焦的氣脹除硫元素外，與氮元素也有一定關系，有些學者不同意氮元素會引起煤系針狀焦的氣脹。少數學者認為氣脹的產生原因是晶格收縮，氣脹是微晶間的現象，與硫、氮等元素的逸出無關。

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