Mae proses gynhyrchu deunydd carbon yn system beirianneg sy'n cael ei rheoli'n dynn, ac mae cynhyrchu electrod graffit, deunyddiau carbon arbennig, alwminiwm carbon, deunyddiau carbon pen uchel newydd yn anwahanadwy o ddefnyddio deunyddiau crai, offer, technoleg, rheoli pedwar ffactor cynhyrchu a thechnoleg berchnogol gysylltiedig.
Deunyddiau crai yw'r ffactorau allweddol sy'n pennu nodweddion sylfaenol deunyddiau carbon, ac mae perfformiad deunyddiau crai yn pennu perfformiad deunyddiau carbon a weithgynhyrchir. Ar gyfer cynhyrchu electrodau graffit UHP a HP, golosg nodwydd o ansawdd uchel yw'r dewis cyntaf, ond hefyd asffalt rhwymwr o ansawdd uchel, asffalt asiant trwytho. Ond dim ond deunyddiau crai o ansawdd uchel, diffyg offer, technoleg, ffactorau rheoli a thechnoleg berchnogol gysylltiedig, sy'n methu â chynhyrchu electrod graffit UHP, HP o ansawdd uchel chwaith.
Mae'r erthygl hon yn canolbwyntio ar nodweddion golosg nodwydd o ansawdd uchel i egluro rhai safbwyntiau personol, i weithgynhyrchwyr golosg nodwydd, gweithgynhyrchwyr electrod, a sefydliadau ymchwil wyddonol eu trafod.
Er bod cynhyrchu diwydiannol golosg nodwydd yn Tsieina yn hwyrach na chynhyrchu mentrau tramor, mae wedi datblygu'n gyflym yn ystod y blynyddoedd diwethaf ac wedi dechrau cymryd siâp. O ran cyfanswm y cyfaint cynhyrchu, gall yn y bôn ddiwallu'r galw am golosg nodwydd ar gyfer electrodau graffit UHP a HP a gynhyrchir gan fentrau carbon domestig. Fodd bynnag, mae bwlch penodol o hyd yn ansawdd golosg nodwydd o'i gymharu â mentrau tramor. Mae amrywiad perfformiad swp yn effeithio ar y galw am golosg nodwydd o ansawdd uchel wrth gynhyrchu electrodau graffit UHP a HP maint mawr, yn enwedig nad oes golosg nodwydd cymal o ansawdd uchel a all ddiwallu cynhyrchu cymalau electrodau graffit.
Mae mentrau carbon tramor sy'n cynhyrchu UHP manylebau mawr, electrod graffit HP yw'r dewis cyntaf yn aml o goc nodwydd petrolewm o ansawdd uchel fel y prif ddeunydd crai, mae mentrau carbon Japaneaidd hefyd yn defnyddio rhywfaint o goc nodwydd cyfres glo fel deunydd crai, ond dim ond ar gyfer y manyleb ganlynol o gynhyrchu electrod graffit φ 600 mm. Ar hyn o bryd, goc nodwydd cyfres glo yw'r prif gynnyrch a ddefnyddir yn Tsieina. Mae cynhyrchu electrod graffit UHP ar raddfa fawr o ansawdd uchel gan fentrau carbon yn aml yn dibynnu ar goc nodwydd cyfres petrolewm a fewnforir, yn enwedig cynhyrchu uniad o ansawdd uchel gyda choc nodwydd cyfres olew Suishima Japaneaidd a fewnforir a choc nodwydd cyfres olew HSP Prydeinig fel deunydd crai.
Ar hyn o bryd, mae'r golosg nodwydd a gynhyrchir gan wahanol fentrau fel arfer yn cael ei gymharu â mynegeion perfformiad masnachol golosg nodwydd tramor gan ddefnyddio mynegeion perfformiad confensiynol, megis cynnwys lludw, dwysedd gwirioneddol, cynnwys sylffwr, cynnwys nitrogen, dosbarthiad maint gronynnau, cyfernod ehangu thermol ac yn y blaen. Fodd bynnag, mae diffyg gwahanol raddau o ddosbarthiad golosg nodwydd o'i gymharu â gwledydd tramor o hyd. Felly, ni all cynhyrchu golosg nodwydd, a elwir hefyd yn "nwyddau unedig", adlewyrchu gradd golosg nodwydd premiwm o ansawdd uchel.
Yn ogystal â chymharu perfformiad confensiynol, dylai mentrau carbon hefyd roi sylw i nodweddiad golosg nodwydd, megis dosbarthiad cyfernod ehangu thermol (CTE), cryfder gronynnau, gradd anisotropi, data ehangu mewn cyflwr heb ei atal a chyflwr ataliedig, ac ystod tymheredd rhwng ehangu a chrebachu. Gan fod y priodweddau thermol hyn o golosg nodwydd yn bwysig iawn i reoli'r broses graffiteiddio ym mhroses gynhyrchu electrod graffit, wrth gwrs, nid yw dylanwad priodweddau thermol golosg asffalt a ffurfiwyd ar ôl rhostio rhwymwr ac asiant trwytho asffalt wedi'i eithrio.
1. Cymhariaeth o anisotropi golosg nodwydd
(A) Sampl: corff electrod UHP φ 500 mm o ffatri garbon ddomestig;
Deunydd crai golosg nodwydd: Gradd LPC-U Cemegol newydd Japaneaidd, cymhareb: gradd LPC-U 100%; Dadansoddiad: Gwaith SGL Griesheim; Dangosir dangosyddion perfformiad yn Nhabl 1.
(B) Sampl: corff electrod φ 450 mmHP ffatri garbon ddomestig; Deunydd crai golosg nodwydd: golosg nodwydd olew ffatri ddomestig, cymhareb: 100%; Dadansoddiad: Gwaith Carbon Shandong Bazan; Dangosir dangosyddion perfformiad yn Nhabl 2.
Fel y gwelir o'r gymhariaeth rhwng Tabl 1 a Thabl 2, mae gan radd lPC-U o golosg nodwydd mesurau glo cemegol dyddiol newydd anisotropi mawr o briodweddau thermol, lle gall anisotropi CTE gyrraedd 3.61 ~ 4.55, ac mae anisotropi'r gwrthiant hefyd yn fawr, gan gyrraedd 2.06 ~ 2.25. Heblaw am hynny, mae cryfder plygu golosg nodwydd petroliwm domestig yn well na chôc nodwydd mesur glo gradd LPC-U cemegol dyddiol newydd. Mae gwerth yr anisotropi yn llawer is na chôc nodwydd mesur glo cemegol LPC-U dyddiol newydd.
Mae dadansoddiad perfformiad gradd anisotropig cynhyrchu electrod graffit pŵer uwch-uchel yn amcangyfrif ansawdd deunydd crai golosg nodwydd ai peidio, ac mae maint y radd anisotropig, wrth gwrs, hefyd yn dylanwadu rhywfaint ar y broses gynhyrchu electrod. Mae perfformiad sioc thermol gradd anisotropig trydan yn llawer gwell na phŵer cyfartalog gradd anisotropig yr electrod bach.
Ar hyn o bryd, mae cynhyrchu golosg nodwydd glo yn Tsieina yn llawer mwy na chynhyrchu golosg nodwydd petrolewm. Oherwydd cost uchel y deunydd crai a phris mentrau carbon, mae'n anodd defnyddio 100% o golosg nodwydd domestig wrth gynhyrchu electrod UHP, gan ychwanegu cyfran benodol o golosg petrolewm wedi'i galcheiddio a phowdr graffit i gynhyrchu'r electrod. Felly, mae'n anodd gwerthuso anisotropi golosg nodwydd domestig.
2. Priodweddau llinol a chyfeintiol golosg nodwydd
Mae perfformiad newid llinol a chyfeintiol golosg nodwydd yn cael ei adlewyrchu'n bennaf yn y broses graffit a gynhyrchir gan yr electrod. Gyda'r newid tymheredd, bydd y golosg nodwydd yn mynd trwy ehangu a chrebachu llinol a chyfeintiol yn ystod y broses o gynhesu'r broses graffit, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar y newid llinol a chyfeintiol yn y biled wedi'i rostio gan yr electrod yn y broses graffit. Nid yw hyn yr un peth ar gyfer defnyddio gwahanol briodweddau golosg amrwd, newidiadau gwahanol raddau o golosg nodwydd. Ar ben hynny, mae ystod tymheredd newidiadau llinol a chyfaint gwahanol raddau o golosg nodwydd a golosg petrolewm wedi'i galchynnu hefyd yn wahanol. Dim ond trwy feistroli'r nodwedd hon o golosg amrwd y gallwn reoli a gwneud y gorau o gynhyrchu dilyniant cemegol graffit yn well. Mae hyn yn arbennig o amlwg yn y broses graffiteiddio gyfres.
Mae Tabl 3 yn dangos y newidiadau llinol a chyfaint ac ystodau tymheredd tair gradd o golosg nodwydd petrolewm a gynhyrchir gan Conocophillips yn y DU. Mae ehangu llinol yn digwydd gyntaf pan fydd golosg nodwydd olew yn dechrau cynhesu, ond mae'r tymheredd ar ddechrau'r crebachiad llinol fel arfer yn llusgo y tu ôl i'r tymheredd calchynnu uchaf. O 1525 ℃ i 1725 ℃, mae ehangu llinol yn dechrau, ac mae ystod tymheredd y crebachiad llinol cyfan yn gul, dim ond 200 ℃. Mae ystod tymheredd crebachiad llinell gyfan y golosg petrolewm oedi cyffredin yn llawer mwy na chôc nodwydd, ac mae'r golosg nodwydd glo rhwng y ddau, ychydig yn fwy na'r golosg nodwydd olew. Mae canlyniadau profion Sefydliad Profi Technoleg Ddiwydiannol Osaka yn Japan yn dangos po waethaf yw perfformiad thermol golosg, y mwyaf yw ystod tymheredd crebachu llinell, hyd at ystod tymheredd crebachu llinell 500 ~ 600 ℃, ac mae dechrau tymheredd crebachu llinell yn isel, ar 1150 ~ 1200 ℃ dechreuodd crebachu llinell ddigwydd, sydd hefyd yn nodwedd o golosg petrolewm oedi cyffredin.
Po orau yw'r priodweddau thermol a pho fwyaf yw'r anisotropi o golosg nodwydd, y mwyaf culach yw'r ystod tymheredd ar gyfer crebachu llinol. Dim ond ystod tymheredd crebachu llinol o 100 ~ 150 ℃ sydd gan rai golosg nodwydd olew o ansawdd uchel. Mae'n fuddiol iawn i fentrau carbon arwain y broses gynhyrchu graffiteiddio ar ôl deall nodweddion ehangu llinol, crebachu ac ail-ehangu amrywiol ddeunyddiau crai golosg, a all osgoi rhai cynhyrchion gwastraff diangen o ansawdd a achosir gan ddefnyddio'r dull profiadol traddodiadol.
3 casgliad
Meistroli gwahanol nodweddion deunyddiau crai, dewis paru offer rhesymol, cyfuniad da o dechnoleg, a rheolaeth fenter yn fwy gwyddonol a rhesymol, gellir dweud bod y gyfres hon o system broses gyfan wedi'i rheoli'n dynn ac yn sefydlog, yn sail i gynhyrchu electrod graffit pŵer uchel iawn o ansawdd uchel.
Amser postio: 30 Rhagfyr 2021