石墨课堂—焙烧的作用
焙烧的实质是沥青的焦化,并与各种粒度骨料形成碳网的热处理过程。炭素制品通过焙烧过程,达到以下作用。
1、排出水分和挥发分
生制品中骨料带来的水分在焙烧过程中会蒸发排出。使用沥青作为黏结剂的制品,其生制品中挥发分含量在13%~14%之间,沥青是由石油质、沥青质和游离碳三种成分组成,这些物质在受热的情况下,要发生蒸馏、分解和缩合等反应,生成低级的脂肪烃、芳香烃等轻质馏分,并以挥发分的形式排除。由于焙烧,这些轻质馏分几乎全部能排除,因此,焙烧后的制品理化指标将显著改善。

2、降低比电阻
生制品的比电阻相当大,约为10000×10-Ω·m。因此,不能直结作为导电材料,但是经过焙烧后的制品的比电阻可以降低50×10-Ω·m左右,成为良导体。在焙烧过程中由于挥发分的排除制品的比电阻大幅度降低。此外,由于焙烧过程中、沥青的焦化,生成沥青焦能把焦炭颗粒黏结在一起,形成焦炭网格,原子间形成大”键,从而使导电性增加。

3、固定几何形状
经过震动成型后的制品,虽然有一定的几何形状,但是由于黏结剂没有焦化,受热后生制品易变形,在焙烧过程中,随着焦化的形成和硬化,将干料中的颗粒紧密地联结在一起这样受热后不再变形。
4、黏结剂焦化
黏结剂中的游离炭、结焦炭在焙烧加热的过程中形成结构致密的焦炭,连结骨料颗粒填充孔隙使制品具有一定理化性能,在其他条件相同的情况下,焦化率越高越好。

5、体积得到充分收缩
在焙烧过程中,制品的体积将产生变化,焙烧后,生制品长度尺寸收缩2%左右,径向尺寸收缩1%左右。体积收缩为2%~3%,体积充分收缩,除能提高导电性能外,其他理化指标也相应得到改善,如真密度增加、抗氧化性、耐腐蚀性、导热性能也显著增加。