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Was ist Graphitieren?

2024-01-15

Beim Graphitisieren handelt es sich um den Prozess der Umwandlung von nicht-graphitischer Holzkohle in graphitische Holzkohle mit dreidimensionaler, regelmäßig geordneter Graphitstruktur durch Hochtemperatur-Wärmebehandlung, wobei die elektrische Widerstandswärme vollständig genutzt wird, um das Holzkohlematerial auf 2300–3000 °C zu erhitzen und die Holzkohle umzuwandeln mit amorpher chaotischer Schichtstruktur in geordnete Graphitkristallstruktur.


Der gesamte Prozess ist die Umwandlung der Graphitkristallstruktur, die atomare Umlagerung von Energie aus der Hochtemperatur-Wärmebehandlung, die Verwendung der Hochtemperatur-Wärmebehandlung der atomaren Umlagerung und der Strukturumwandlung zur Energiebereitstellung. Dieser Prozess erfordert den Verbrauch einer großen Menge an Energie. Mit zunehmender Wärmebehandlungstemperatur wird der Graphitschichtabstand allmählich kleiner, im Allgemeinen im Bereich von 0,343 bis 0,346 nm, wobei die allgemeine Temperatur auf 2500 °C ansteigt, wenn die Änderung signifikant ist, und auf 3000 °C, wenn die Änderung allmählich erfolgt langsam, bis die gesamte Graphitkristallstruktur vollständig ist. Der Graphitierungsprozess wird schrittweise verlangsamt, bis der gesamte Graphitierungsprozess abgeschlossen ist.


Graphitisieren hat 3 Haupteffekte:


1. Verbessern Sie die thermische und elektrische Leitfähigkeit von Kohlenstoffmaterialien, der spezifische Widerstand wird um das 4- bis 5-fache verringert und die Wärmeleitfähigkeit um etwa das 10-fache erhöht.


2. Verbesserung der Thermoschockbeständigkeit und chemischen Stabilität von Kohlenstoffmaterialien (Reduzierung des linearen Ausdehnungskoeffizienten um 50–80 %), Gewährleistung von Schmier- und Verschleißschutzeigenschaften für Kohlenstoffmaterialien und Verbesserung der Reinheit von Kohlenstoffmaterialien (Aschegehalt). des Produkts wird von 0,5-0,8 % auf etwa 0,3 % reduziert


3. Reinigung und Entfernung von Verunreinigungen. Wenn die Graphitisierungstemperatur auf nahezu 2200 °C erhöht wird, werden die Verunreinigungen im Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien im Wesentlichen beseitigt.


Die Graphitisierung ist der Kernprozess zur Herstellung künstlicher Graphitanoden, der in gewissem Maße die Qualität und Qualitätsstabilität künstlicher Graphitprodukte bestimmt. Ein Teil des natürlichen Graphits wird zudem bei hoher Temperatur verarbeitet, um den Graphitisierungsgrad weiter zu steigern und so die Energiedichte zu verbessern.



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