細(xì)顆粒高體密特種石墨制品15

1、 細(xì)顆粒高體密特種石墨制品國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明書2012年8月標(biāo)準(zhǔn)起草小組細(xì)顆粒高體密特種石墨制品國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明1、任務(wù)來源及工作簡況細(xì)顆粒高體密特種石墨制品產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國家鋼標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會的2011年第二批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃要求，由大同新成新材料股份（原大同市新成特炭）負(fù)責(zé)起草的，該項(xiàng)目編號為20111043-T-605。接到任務(wù)后，我們聯(lián)系了冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，由相關(guān)技術(shù)人員組成標(biāo)準(zhǔn)起草小組，依據(jù)國內(nèi)的原料、裝備、技術(shù)水平和企業(yè)多年來生產(chǎn)細(xì)顆粒高體密特種石墨制品的經(jīng)驗(yàn)，以及多年來客戶對該石墨材料的使用要求、建議，編寫了細(xì)顆粒高體密特種石墨制品國家標(biāo)準(zhǔn)初稿。2、標(biāo)準(zhǔn)的制定原則細(xì)顆粒

2、高體密特種石墨制品在炭素行業(yè)中常常作為一種基礎(chǔ)材料，客戶按自己的生產(chǎn)需求進(jìn)行再加工使用，最大粒徑為的細(xì)顆粒高體密特種石墨材料作為炭素行業(yè)的一種新型高端產(chǎn)品，因其用途廣泛受到了國內(nèi)外市場的親睞。目前，國外企業(yè)對該產(chǎn)品的研究主要是用各向同性焦和瀝青為原料經(jīng)振動(dòng)成型和等靜壓制成，而我國主要是以煅燒石油焦和瀝青為原料，經(jīng)振動(dòng)成型制成?，F(xiàn)在，該石墨制品在國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)已成熟，其部分指標(biāo)與等靜壓產(chǎn)品相當(dāng)。另一方面我國等靜壓石墨制品的生產(chǎn)也處于發(fā)展階段，有部分生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)小規(guī)格的等靜壓產(chǎn)品。因此制定該標(biāo)準(zhǔn)可作為炭素材料高端產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)。3、標(biāo)準(zhǔn)的制定概況我們查閱了大量的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，沒有找到相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)或

3、國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)了國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的空白。為了規(guī)范該石墨材料的生產(chǎn)、貿(mào)易，促進(jìn)我國炭素行業(yè)高端產(chǎn)品發(fā)展，我們和國內(nèi)外的客戶進(jìn)行了溝通，了解他們對該石墨制品的技術(shù)要求，請教了國內(nèi)外知名炭素行業(yè)專家、教授，獲得了大量寶貴的專業(yè)性指導(dǎo)意見，保證了標(biāo)準(zhǔn)的客觀性、專業(yè)性和規(guī)范性。結(jié)合本公司多年來對該產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合了本國同行業(yè)的生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同用途的該石墨材料的技術(shù)指標(biāo)，以滿足不同客戶的使用要求。4、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容細(xì)顆粒高體密特種石墨材料的主要生產(chǎn)原料為油系煅燒石油焦、煤瀝青，生產(chǎn)工藝流程是振動(dòng)成型、焙燒、浸漬、石墨化和機(jī)械加工，且本標(biāo)準(zhǔn)只適用于最大粒徑為的特種石墨材料。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

4、定的內(nèi)容類別沿用了石墨類國家標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)分類要求，分別對細(xì)顆粒高體密特種石墨材料的分類及技術(shù)性能、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志、儲存、運(yùn)輸和質(zhì)量證明書作出了限制規(guī)定。4.2 規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中，引用了十一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，分別為：GB/T1427 炭素材料取樣方法GB/T1429 炭素材料灰分含量測定方法GB/T24528 炭素材料體積密度測定方法GB/T6156 炭素材料真氣孔率測定方法GB/T24525 炭素材料電阻率測定方法GB/T1431 炭素材料耐壓強(qiáng)度測定方法GB/T3074.4 石墨電極熱膨脹系數(shù)（CTE）測定方法GB/T8722 石墨材料中溫導(dǎo)熱系數(shù)測定方法GB/T3

5、074.3 石墨電極氧化性測定方法 GB/T8170 數(shù)值修約規(guī)則GB/T8719 炭素材料及其制品的包裝、標(biāo)志、儲存、運(yùn)輸和質(zhì)量證明書的一般規(guī)定根據(jù)該種石墨材料的應(yīng)用環(huán)境不同，本標(biāo)準(zhǔn)將其分為三類：一類為冶金用細(xì)顆粒高體密特種石墨材料及技術(shù)性能；一類為化工用細(xì)顆粒高體密特種石墨材料及技術(shù)性能；一類為鑄造用細(xì)顆粒高體密特種石墨材料及技術(shù)性能。.1冶金用特種細(xì)顆粒高體密特種石墨材料是指單晶硅爐用石墨和多晶硅爐用石墨，該石墨的性能優(yōu)劣對單晶硅爐、多晶硅爐有很大影響，進(jìn)而影響單晶硅及多晶硅的質(zhì)量。此種石墨材料主要用于爐體中壓環(huán)、保溫蓋、上中下保溫罩等重要位置。其中保溫蓋、上中下保溫罩是爐體中很重要的部

6、件，溫度最高的時(shí)候可以達(dá)到1000以上，這就對特種細(xì)顆粒石墨材料的石墨化度、熱膨脹系數(shù)有著一定的要求。爐體中的石墨部件使用壽命要求較高，所以對石墨材料的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度有較高要求。此種單晶硅爐、多晶硅爐在高溫下多次循環(huán)使用，為防止在使用過程中爐體掉渣、氧化等情況影響單晶硅、多晶硅質(zhì)量，所以特種細(xì)顆粒石墨材料應(yīng)對灰分和氣孔率也有較高的要求。（具體技術(shù)指標(biāo)詳見標(biāo)準(zhǔn)表1）.2化工用熱交換器的石墨傳熱組件必須保障低氣孔率才能達(dá)到良好的換熱效果。氣孔率低石墨材料的體積密度就會增大、電阻就會降低、抗折抗壓強(qiáng)度都會有明顯的增強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)會減小、熱導(dǎo)率會增大，這樣才能更好的起到熱交換的作用。石墨熱交換器結(jié)

7、構(gòu)緊固，石墨塊體主要承受壓應(yīng)力，能充分利用石墨材料抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在高溫下維持原來的形狀和機(jī)械強(qiáng)度，能很好的抵抗熱沖擊。該石墨材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、表面不易結(jié)垢、機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)我公司多年生產(chǎn)特種石墨的經(jīng)驗(yàn)和采納用戶及專家提出的意見和建議，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了化工用細(xì)顆粒高體密特種石墨的各種理化性能。（詳見標(biāo)準(zhǔn)表2）.3鑄造模具的替代產(chǎn)品細(xì)顆粒高體密特種石墨制品材料，它能耐急熱的變化，使鑄件尺寸精確，表面光潔，成品率高，稍作加工或不經(jīng)加工就可使用且能反復(fù)使用。使用溫度最高的時(shí)候可以達(dá)到1600，為經(jīng)久耐用對它的理化性能有較高的要求，如：體密、灰分、石墨化度、

8、氣孔率、抗折抗壓強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)等理化指標(biāo)。經(jīng)過這幾年國內(nèi)外客戶反饋和對產(chǎn)品理化性能的要求，以及查閱國內(nèi)外鑄造模具理化性能的要求。通過對這些理化性能的綜合分析得出數(shù)據(jù)表明該石墨的理化指標(biāo)都能逐一滿足鑄造模具的使用需求。（具體技術(shù)指標(biāo)詳見表3）對于該特種石墨的外形尺寸及允許偏差由于客戶使用本身多樣性的特點(diǎn)，本標(biāo)準(zhǔn)不作限制要求，各廠家按供需雙方協(xié)議執(zhí)行。細(xì)顆粒高體密特種石墨材料表面質(zhì)量要求的限定，從兩方面進(jìn)行了歸納和總結(jié)。一方面根據(jù)公司多年來對該石墨材料的生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐予以的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，另一方面采納了用戶以及專家、教授所提出的意見及建議。本標(biāo)準(zhǔn)分別對細(xì)顆粒高體密特種石墨材料毛坯質(zhì)量和加工料質(zhì)量作了規(guī)范

9、。.1細(xì)顆粒高體密特種石墨材料毛坯質(zhì)量.1.1由于該特種石墨材料根據(jù)客戶的不同需求被加工成不同的規(guī)格和構(gòu)造，客戶也常以石墨材料毛坯的形式進(jìn)行購貨，所以本標(biāo)準(zhǔn)特別提出了石墨材料毛坯質(zhì)量的規(guī)范，該石墨材料的使用要求特別嚴(yán)格，本標(biāo)準(zhǔn)要求毛坯表面無粘結(jié)料、無裂紋，制品內(nèi)部無裂紋。在不影響使用需求情況下，用戶一般要求產(chǎn)品內(nèi)部無大于2mm的孔洞。.1.2由于該石墨材料毛坯客戶還需要進(jìn)行再加工，結(jié)合該特種石墨材料生產(chǎn)過程中的加工余量和客戶進(jìn)行再加工時(shí)石墨材料的最小損耗，本標(biāo)準(zhǔn)特別提出了石墨毛坯掉角、掉棱、表面氧化和凹陷缺陷的尺寸要求。 A、掉角：（如圖）掉角三棱用a、b、c表示，深度用d表示。 加工余量15

10、mm據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)生產(chǎn)廠家制作該特種石墨材料生產(chǎn)過程中四個(gè)大面的加工余量一般是15mm，切頭20mm，深度d的斜度默認(rèn)為45。該石墨材料加工余量為15mm，根據(jù)勾股定理深度d=，同理，b=、c=。那么棱a方向一定也有一條這樣的線，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定a50mm，那么棱a上剩余，首先按加工余量15mm削洗兩個(gè)大面后，在進(jìn)行切頭20mm處理，剛好將掉角處理完畢。 所以本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定a50mm，c30mm，b30mm，距角深d20mm。B、掉棱：（如圖）掉棱的三邊用a、b、c表示，深度用d表示。 深度d 加工余量15mm該石墨材料加工余量為15mm，彎曲度為3mm，根據(jù)勾股定理深度d=，同理，b=、c=。按加工余量1

11、5mm削洗兩個(gè)大面后，剛好將掉棱處理完畢。 所以本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬度b25mm，寬度c25mm，距棱深度d15mm，對長度a不作限制要求。C、表面氧化和凹陷缺陷：該石墨材料加工余量為15mm，彎曲度為3mm，為滿足產(chǎn)品使用要求對氧化面進(jìn)行5mm的切削處理，剩余7mm的可加工量，所以本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表面氧化和凹陷缺陷深度不大于7mm。綜合產(chǎn)品外觀形象和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求表面氧化和凹陷缺陷直徑50mm。.2細(xì)顆粒高體密特種石墨材料加工件質(zhì)量根據(jù)客戶的使用要求，該石墨材料加工件質(zhì)量要求更為嚴(yán)格，產(chǎn)品表面平整，不允許有裂紋、夾雜物、黑皮等缺陷。根據(jù)用戶使用反饋信息，本標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品表面上的麻面、料團(tuán)，孔洞、加工的精度和

12、產(chǎn)品平整度都作了更為嚴(yán)格的規(guī)定，這樣嚴(yán)格的要求一方面為保證生產(chǎn)單位石墨材料質(zhì)量的合格性，另一方面本著為用戶高度負(fù)責(zé)的原則態(tài)度，充分滿足客戶的一般使用要求。 細(xì)顆粒高體密特種石墨材料的取樣數(shù)量、取樣位置、加工精度可按GB/T 1427的規(guī)定進(jìn)行，因該石墨選用的是顆粒配方，與石墨電極相比，其粒度組成的變化，原料組成的不同，國標(biāo)GB/T 3074.1石墨電極抗折強(qiáng)度測量方法已不能適合該特種石墨的檢驗(yàn)測定，為滿足該石墨的檢測要求，真實(shí)反映其內(nèi)在的質(zhì)量指標(biāo)，我們在生產(chǎn)研發(fā)應(yīng)用的同時(shí)，對該石墨相關(guān)指標(biāo)的檢測方法進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)、比較、分析和確認(rèn)，制定了適合該石墨用的相關(guān)檢驗(yàn)測定方法。本標(biāo)準(zhǔn)對細(xì)顆粒高體密特

13、種石墨抗折強(qiáng)度的測定，推薦其試樣尺寸為100mm50mm20mm。（實(shí)驗(yàn)方法詳見標(biāo)準(zhǔn)中4.6）細(xì)顆粒高體密特種石墨體積密度、氣孔率、電阻率、灰分、抗壓強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和氧化性的測定按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。 為保證出廠細(xì)顆粒高體密特種石墨材料質(zhì)量的合格性，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了該石墨材料的質(zhì)量檢查，由供方質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行，需根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。 對試樣的取樣數(shù)量、取樣方法可按GB/T 1427規(guī)定執(zhí)行； 熱導(dǎo)率、氧化性為非常規(guī)日常檢測項(xiàng)目，同品種的石墨材料，每月應(yīng)至少測定一次，每次測定數(shù)量不少于2個(gè)試樣，以保證檢測數(shù)據(jù)的代表性、準(zhǔn)確性。 本標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)規(guī)則中對細(xì)顆粒高體密特種石墨材料表面質(zhì)量作了要求，

14、判定要求較為嚴(yán)格，因這一環(huán)節(jié)關(guān)系到該石墨材料在用戶使用中是否出現(xiàn)質(zhì)量事故，因而本標(biāo)準(zhǔn)特別提出了此項(xiàng)檢驗(yàn)。 為規(guī)范生產(chǎn)活動(dòng)中試驗(yàn)測定和計(jì)算得出的各種數(shù)值，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，數(shù)值修約規(guī)則及極限數(shù)值的表示和判定按GB/T 8170規(guī)定執(zhí)行。4.6 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量證明書隨著國內(nèi)外貿(mào)易的發(fā)展和人們對產(chǎn)品包裝要求的增強(qiáng)，越來越多的用戶重視產(chǎn)品的標(biāo)志和包裝質(zhì)量等內(nèi)容，并依據(jù)產(chǎn)品的標(biāo)志和包裝質(zhì)量等內(nèi)容來衡量產(chǎn)品的質(zhì)量。為此有必要對包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、貯存等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定，以滿足貿(mào)易方面不斷增長的需要。包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、儲存和質(zhì)量證明書按GB/T8719的規(guī)定進(jìn)行。5、預(yù)期的效果隨著太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和鑄造等工業(yè)的發(fā)展，對細(xì)顆粒高體密特種石墨制品的要求在不斷提高，尤其隨著特種石墨的種類不斷發(fā)展，如何規(guī)范市場，增強(qiáng)貿(mào)易溝