石墨化爐在針狀焦材料發(fā)展中有不可缺少的作用　　石墨化爐熱處理過的針狀焦作為一種新型炭材料，因其易于石墨化、電導(dǎo)率高、價格低廉、灰分低等優(yōu)異特性，逐漸成為一種優(yōu)質(zhì)的鋰離子電池負(fù)極材料wu,且已占據(jù)日本近60%的市場.近期，國內(nèi)在針狀焦的生產(chǎn)技術(shù)上取得了較大突破，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模生產(chǎn)，但其用作鋰離子電池負(fù)極材料的研究較少.　　一般軟炭(如瀝青焦、石油焦等)經(jīng)過2500?3000℃的石墨化爐熱處理后，會轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)，但該過程極其復(fù)雜，既涉及石墨微晶在徑/軸向的有序排列、晶界的消失、晶體界面處C-C六圓環(huán)的形成、晶體的生長，還涉及石墨層邊界處不飽和碳原子的催化反應(yīng)、碳原子或氣體分子的熱震動、石墨微晶的各向異性特性、石墨層層間的范德華力等微觀熱力學(xué)或動力學(xué)行為.目前，熱處理溫度與材料石墨微晶參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系巳得到系統(tǒng)研究，而石墨化機(jī)理的基礎(chǔ)研究較少.本工作以煤系針狀焦為原料，在分析熱處理溫度對針狀焦微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，深入研究了針狀焦的石墨化機(jī)理及其用作鋰離子電池負(fù)極材料的電極性能和儲鋰機(jī)制.　　將煤系針狀焦機(jī)械粉碎后，用。45岬篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，置入炭化爐，先以5°C/min的升溫速率分別升溫至700P、1000°C,1500°C,并標(biāo)記為NC700、NC1000、NC1500;格樣品置于高溫石墨化爐，先以15-C/min的升溫速率升至1500℃,再以7°C/min的升溫速率升至2250℃、2800℃并恒溫30tnin,降至室溫后得到石墨化樣品，相應(yīng)標(biāo)記為NC2250、NC2800。　　在1500-2250℃的高溫石墨化爐石墨化過程中，體系獲得更大的能量，在表面能以及大兀健的作用下，石墨微晶沿軸向發(fā)生平行排列；同時，體系中碳原子的熱震動頻率增大,平行于平面網(wǎng)格方向的振幅增大，使得晶體平面上的位錯線和晶界逐漸減少，并放出潛熱。　　隨著石墨化爐石墨化溫度的繼續(xù)升高，碳的蒸發(fā)率以指數(shù)式上升，這時體系中充滿各種碳原子或氣體分子，且石墨微晶在徑向的間距接近分子水平；在石墨層邊緣碳的自催化以及界面能的推動力作用下，各種游離的碳原子與相鄰石墨微晶的邊緣碳發(fā)生反應(yīng)，形成C-C六圓環(huán)；在范德華力作用下，石墨層的“褶皺”消失，并趨向平面結(jié)構(gòu)，終形成三維有序的石墨化針狀焦。針狀焦經(jīng)過2800℃的高溫?zé)崽幚砗螅K逐步轉(zhuǎn)化成三維有序的石墨結(jié)構(gòu)。

　　真空燒結(jié)爐各功能介紹 　　真空燒結(jié)爐是在真空環(huán)境中對被加熱物品進(jìn)行保護(hù)性燒結(jié)的爐子，其加熱方式比較多，如電阻加熱、感應(yīng)加熱、微波加熱等。 　　真空感應(yīng)爐是利用感應(yīng)加熱對被加熱物品進(jìn)行保護(hù)性燒結(jié)的爐子，可分為工頻、中頻、高頻等類型，可以歸屬于真空燒結(jié)爐的子類。真空燒結(jié)爐是在真空或保護(hù)氣氛條件下，利用中頻感應(yīng)加熱的原理使硬質(zhì)合金刀頭及各種金屬粉末壓制體實(shí)現(xiàn)燒結(jié)的成套設(shè)備，是為硬質(zhì)合金、金屬鏑、陶瓷材料的工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計的。 　　一、主要原理及用途 　　真空燒結(jié)爐是在抽真空后充氫氣保護(hù)狀態(tài)下，利用中頻感應(yīng)加熱的原理，使處于線圈內(nèi)的鎢坩堝產(chǎn)生高溫，通過熱輻射傳導(dǎo)到工作上，適用于科研、軍工單位。對難熔合金如鎢、鉬及其合金的粉末成型燒結(jié)。 　　二、主要結(jié)構(gòu)及組成 　　結(jié)構(gòu)形式多為立式、下出料方式。其主要組成為：電爐本體、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、底座、工作臺、感應(yīng)加熱裝置(鎢加熱體及***保溫材料)、進(jìn)電裝置、中頻電源及電氣控制系統(tǒng)等。 　　三、主要功能 　　在抽真空后充入氫氣保護(hù)氣體，控制真空燒結(jié)爐爐內(nèi)壓力和氣氛的燒結(jié)狀態(tài)。可用光導(dǎo)纖維紅外輻射溫度計和鎧裝熱電偶連續(xù)測溫(0～2500℃)，并通過智能控溫儀與設(shè)定程序相比較后，選擇執(zhí)行狀態(tài)反饋給中頻電源，自動控制溫度的高低及保溫程序。