碳素材料簡介

1、碳素材料簡介炭和石墨材料是以碳元素為主的非金屬固體材料，其中炭材料基本上由非石墨質(zhì)碳組成的材料，而石墨材料則是基本上由石墨質(zhì)碳組成的材料。 為了簡便起見，有時也把炭和石墨材料統(tǒng)稱 為炭素材料（或碳材料）。主要分類：碳素散熱片是以不干膠的形色直接將碳素散熱片貼在芯片 表面，碳素散熱片因其柔軟可與所貼附對象十分緊密的粘合，另外因其高熱傳導(dǎo)性（樹脂的 5-15倍）、橫向的高熱傳導(dǎo)性（銅 的兩倍），與傳統(tǒng)使用中的導(dǎo)熱硅膠、硅膠片、金屬片等比較， 高碳素散熱片能將熱雖均勻擴(kuò)散更大幅度的散熱。高熱傳導(dǎo)平面用散熱片：利用其平面的高熱傳導(dǎo)性（銅的兩倍） ，可將熱迅速傳遞到 金屬殼以及散熱型材上， 降低發(fā)熱點的

2、溫度，從而達(dá)到更好的散 熱效果。炭素制品按產(chǎn)品用途 可分為石墨電極類、 炭塊類、石墨陽極 類、炭電極類、糊類、電炭類、炭素纖維類、特種石墨類、石墨 熱交換器類等。石墨電極類根據(jù)允許使用電流密度大小，可分為普通功率石墨電極、高功率電極、超高功率電極。炭塊按用途可分為高爐炭塊、鋁用炭塊、電爐塊等。炭素制品按加工深度高低可分為炭制品、石墨制品、 炭纖維和石墨纖維等。 炭素制品按原料和生產(chǎn)工藝不同，可分為石墨制品、炭制品、炭素纖維、特種 石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小，乂可分為多灰制品和少灰制品(含灰分低于1%)。我國炭素制品的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和部頒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是按產(chǎn)品不同的用途和不同的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行

3、分類的。這種分類方法，基本上反映了產(chǎn)品的不同用途和不同生產(chǎn)過程，也便于進(jìn)行核算， 因此其計算方法也采用這種分類標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹炭素制品的分類及說明。主要制品碳素行業(yè)的上游企業(yè)主要有：1、無煙煤的燧燒企業(yè)；2、煤焦油加工生產(chǎn)企業(yè)；3、石油焦生產(chǎn)及燧燒企業(yè)。 炭和石墨制品：(一) 石墨電極類主要以石油焦、針狀焦為原料，煤瀝青作結(jié)合劑，經(jīng)燧燒、 配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機(jī)加工而制成，是在電弧爐 中以電弧形式釋放電能對爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體，根據(jù)其質(zhì)雖指標(biāo)高低，可分為普通功率、高功率和超高功率。石墨電極包括：(1) 普通功率石墨電極。允許使用電流密度低于17A /厘 米2的石墨電極，主要用于煉鋼

4、、煉硅、煉黃磷等的普通功率電 爐。(2) 抗氧化涂層石墨電極。表面涂覆一層抗氧化保護(hù)層的石墨電極，形成既能導(dǎo)電乂耐高溫氧化的保護(hù)層，降低煉鋼時的電極消耗。（3） 高功率石墨電極。允許使用電流密度為1825A/厘 米2的石墨電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。（4） 超高功率石墨電極。允許使用電流密度大于25A/厘 米2的石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。（二）石墨陽極類主要以石油焦為原料，煤瀝青作粘結(jié)劑，經(jīng)燧燒、配料、混 捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化、機(jī)加工而制成。一般用于電化 學(xué)工業(yè)中電解設(shè)備的導(dǎo)電陽極。 包括各種化工用陽極板和各種陽 極棒。（三）特種石墨類主要以優(yōu)質(zhì)石油焦為原料，煤瀝青或

5、合成樹脂為粘結(jié)劑，經(jīng)原 料制備、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多 次侵漬、純化及石墨化、機(jī)加工而制成。一般用于航天、電子、核 工業(yè)部門。包括光譜純石墨，高純、高強(qiáng)、高密以及熱解石墨等。（四）石墨熱交換器將人造石墨加工成所需要的形狀， 再用樹脂浸漬和固化而制 成的用于熱交換的不透性石墨制品， 它是以人造不透性石墨為基 體加工而成的換熱設(shè)備，主要用于化學(xué)工業(yè)。包括塊孔式熱交換 器、徑向式熱交換器、降膜式熱交換器和列管式熱交換器。（五）炭電極類以炭質(zhì)材料如無煙煤和冶金焦 （或石油焦）為原料、煤瀝青 為粘結(jié)劑，不經(jīng)過石墨化， 經(jīng)壓制成型而燒成的導(dǎo)電電極。它不 適合熔煉高級合金鋼的電爐

6、。 包括多灰電極（用無煙煤、冶金焦、 瀝青焦生產(chǎn)的電極）、再生電極（用人造石墨、天然石墨生產(chǎn)的 電極）、炭電阻棒（即炭素格子磚）、炭陽極（用石油焦生產(chǎn)的 預(yù)焙陽極）和焙燒電極毛坯。（六）炭塊類以無煙煤、冶金焦為主要原料，煤瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)原料制備、配料、混粘、成型、焙燒、機(jī)加工而制成。其中高爐炭塊作 為耐高溫抗腐蝕材料用于砌筑高爐內(nèi)襯；底部炭塊、側(cè)部炭塊、 電爐塊則用于鋁電解糟和鐵合金電爐等。包括高爐炭塊、鋁糟炭塊（底部炭塊及側(cè)部炭塊）和電爐炭塊。（七）炭糊類以石油焦、無煙煤、冶金焦為主要原料，煤瀝青為粘結(jié)劑而 制成。有的用于各種連續(xù)自焙電爐作為導(dǎo)電電極使用的電極糊； 有的用于連續(xù)自焙式鋁糟作

7、為導(dǎo)電陽極使用的陽極糊；有的用于高爐砌筑的填料和耐火泥漿的粗縫糊和細(xì)縫糊。高爐用自焙炭塊雖用途不同，但和糊類制品的生產(chǎn)工藝相仿， 暫歸在糊類制品內(nèi)。 包括陽極糊、電極糊（包括標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)準(zhǔn)電極糊）、底糊（包括 多灰、少灰底糊）、密閉糊（包括多灰、少灰密閉糊）和其它糊（包括粗縫糊、細(xì)縫糊、自焙炭磚等）。（八）非標(biāo)準(zhǔn)炭、石墨制品類指用炭、石墨制品經(jīng)過進(jìn)一步加工而改制成的各種異型炭、 石墨制品。包括鏟型陽極、制氟陽極以及各種規(guī)格的培蝸、板、棒、塊等異型品。（九）不透性石墨類指經(jīng)樹脂及各種有機(jī)物浸漬、加工而制成的各種石墨異型 品，包括熱交換器的基體塊。（十）電炭產(chǎn)品類指炭精棒、電刷等產(chǎn)品。炭素纖維它包括各種炭纖維、 石墨纖維、預(yù)氧絲、炭布、炭帶、炭繩、 炭氈及其復(fù)合材料。其中炭纖維為含碳雖高于93 %的纖維。用聚丙烯睛纖維、粘膠絲和瀝青纖維經(jīng)碳化制成。熱處理溫度由低 至高，可分別制成耐熱纖維、碳化纖維和石墨纖維。碳/碳復(fù)合材料剎車盤航天材料及工藝研究所依靠自身雄厚的研發(fā)能力，成功研制 出碳/碳復(fù)合材料剎車盤，2003年初取得了民航總局頒發(fā)的 B757 -200剎車盤修復(fù)許可證，產(chǎn)品已用于商業(yè)飛行，目