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高溫石墨化爐原理

時(shí)間:2021-05-20 字號(hào)
       在生活中高溫石墨化爐沒有鍛造爐、鍋爐常見,高溫石墨化爐對于很多人而言是一個(gè)陌生的存在。
       了解高溫石墨化爐的人會(huì)知道在九幾年到零幾年的時(shí)候僅僅只有一小部分的人進(jìn)入該行業(yè),他們在不斷摸索中得出高溫石墨化爐的制備工藝。2003年,株洲晨昕成功研發(fā)出3000℃高溫石墨化爐,這也算是高溫處理設(shè)備領(lǐng)域階段性的勝利。
        近幾年隨著4G、5G時(shí)代到來,石墨烯、鋰電池、PI膜等新型材料得到快速應(yīng)用,用于手機(jī)領(lǐng)域的PI膜與折疊屏手機(jī)直接掛鉤,成為折疊屏手機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵步驟。鋰電池與石墨烯電池進(jìn)入人們的視野,紛紛展望這兩個(gè)材料的發(fā)展。

  • 石墨化爐的組成與如何達(dá)到3000℃
        市面上大多數(shù)高溫石墨化爐是由石墨發(fā)熱體、感應(yīng)線圈、感應(yīng)電極、保溫材料、爐殼、測溫孔、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、出料結(jié)構(gòu)、坩堝、隔熱屏等部分組成。無論是高溫石墨化爐的哪一步驟,都顯得尤為關(guān)鍵。
        不少的人通過不斷地實(shí)驗(yàn)、研究、分析,得出穩(wěn)定高溫石墨化爐溫度的方法,用以提高、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
        他們通過中頻感應(yīng)加熱,溫度達(dá)到3000℃,這一溫度可維持12小時(shí)以上,少部分的爐子溫度可達(dá)3200℃,溫度連續(xù)時(shí)間小于兩小時(shí)。
        在組成部分中,坩堝和保溫層之間設(shè)有隔熱層,能夠有效的降低爐內(nèi)熱量損失,提高保溫效果,同時(shí)抽真空時(shí)速度更快。石墨化爐爐內(nèi)工作氣氛是氮?dú)馀c氬氣,它們能夠防止空氣進(jìn)入,使得爐體達(dá)到一個(gè)真空狀態(tài),除此,還可通過溫場及感應(yīng)加熱系統(tǒng)的優(yōu)化,進(jìn)一步提高真空度,這樣石墨化爐才能更快的達(dá)到所需操作溫度。  
       像株洲晨昕采用封裝型感應(yīng)線圈,對于處理雜質(zhì)、氣體揮發(fā)較大的物料及有腐蝕性雜質(zhì)排出的物料均有更好的保護(hù)及絕緣性能。
 
 
  • 石墨化爐的產(chǎn)品及其應(yīng)用
        隨著新材料的不斷發(fā)展,石墨化爐的應(yīng)用變廣泛,例如:PI膜、碳纖維、C/C復(fù)合材料、石墨烯、鋰電池負(fù)極材料等可在碳環(huán)境下燒結(jié)和熔煉的材料。
 
(PI膜)                 (鋰電池)                (石墨烯)                        (碳纖維)

       ① PI膜
       PI膜因其高韌性、耐磨性,被廣泛用于電路芯片、納米復(fù)合材料、液晶顯示屏、汽車領(lǐng)域。

      ② 碳纖維
      耐高溫居所有化纖維之首的碳纖維,被廣泛用于土木建筑、航空航天、汽車材料、無人機(jī)、體育用品等。

      ③ C/C復(fù)合材料
      C/C復(fù)合材料因其高溫力學(xué)性能、抗震性能、良好的高溫?zé)g性能,廣泛用于導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、喉襯、航天飛機(jī)鼻錐、機(jī)翼前緣等方面。

      ④ 石墨烯
      石墨烯因優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能,被廣泛用于儲(chǔ)能領(lǐng)域、光電器件領(lǐng)域、發(fā)熱器件領(lǐng)域、生物醫(yī)藥領(lǐng)域、散熱領(lǐng)域、復(fù)合材料領(lǐng)域。

      ⑤ 鋰電池
      鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)等眾多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、消費(fèi)電子領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
 
  •  石墨化爐產(chǎn)品制作細(xì)節(jié)
       無論是哪一個(gè)個(gè)能夠在碳環(huán)境下燒結(jié)好熔煉的材料都需要達(dá)到一定的溫度,例如PI膜石墨化所需溫度2800℃、石墨烯石墨化所需溫度2500℃,若是想提高PI膜、石墨烯的產(chǎn)量、質(zhì)量,在溫度這一塊需要把控好。
      像晨昕如今次采用的較多的是全制動(dòng)控溫、紅外雙比色測溫儀,按照系統(tǒng)給定的升溫曲線去控制溫度。還有些企業(yè)會(huì)增加多個(gè)溫區(qū)、設(shè)置絕緣爐膛、冷卻系統(tǒng),用以避免熱量流失、提高產(chǎn)品產(chǎn)量。
       采用內(nèi)循環(huán)純水冷卻系統(tǒng),數(shù)字式流量監(jiān)控系統(tǒng),爐體轉(zhuǎn)換采用高性能中頻接觸器,全面的PLC水、電、氣自動(dòng)控制和保護(hù)系統(tǒng),這些都是為了保護(hù)爐體、提高安全性、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量而提供的。

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