石墨電極在石墨化過程中的氣脹機理

石墨電極在石墨化過程中的氣脹機理氣脹機理。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(jīng)大量研究表明，氮元素在1400~1900℃區(qū)間釋放出來，硫元素在1700~2100℃區(qū)間釋放出來，此時處于可塑狀態(tài)的焦炭氣孔壁受到排出氣體的壓力，體積產(chǎn)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(chǎn)生的膨脹稱為氣脹。

氣脹程度取決于揮發(fā)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(fā)性氣體的發(fā)生速度、產(chǎn)生數(shù)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(chǎn)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(zhì)量的重要指標之一。氣脹也與石墨化升溫有關(guān)，石墨化升溫速度對這一時刻揮發(fā)性氣體產(chǎn)生的數(shù)量和速度（高峰值）起重要作用。產(chǎn)生氣脹的機理仍在深入研究中，多數(shù)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(guān)系，有些學者不同意氮元素會引起煤系針狀焦的氣脹。少數(shù)學者認為氣脹的產(chǎn)生原因是晶格收縮，氣脹是微晶間的現(xiàn)象，與硫、氮等元素的逸出無關(guān)。