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影响鳞片石墨氧化反应的因素有哪些

发布时间:2020-08-22   来源:admin
         鳞片石墨抗热冲击性强、耐侵蚀性好,是碳结合耐火材料使用的主要碳素原料,但其在高温度时与氧气接触会发生氧化反应,下面伟杰石墨小编介绍影响鳞片石墨氧化反应的因素,具体如下:
鳞片石墨
       1、碳的氧化反应
       在空气中加热石墨,碳可直接被O2氧化为CO和CO2,碳氧化时产生CO和CO2混合气体,在低温时主要是CO2与固体石墨平衡;而在较高温度下,则主要是CO与固体石墨平衡;在1000℃以上时,混合气体中几乎都是CO。石墨的氧化反应速度随系统中总压力的增加而下降,但随温度的升高而增加。
       2、粒度对氧化温度的影响
       随粒度增加,石墨显著氧化开始温度、氧化峰温度随之增加。但在粒度约为0.125mm处,氧化温度有一转折,此点称为鳞片石墨氧化粒度分界值。小于此分界值,石墨粒度对氧化温度影响显著;大于此分界值,尽管粒度增加,但氧化温度升高不显著。对不同产地和固定碳含量鳞片石墨的研究也发现有相同规律。此点对碳结合耐火材料选择鳞片石墨的粒度具有指导意义。大鳞片石墨价格太高,细鳞片石墨抗氧化能力又较差,因此单从抗氧化性和价格考虑,选择0.125mm (120目)左右的鳞片石墨是适宜的。
       3、纯度对氧化温度的影响
       将相同粒度范围(0.1050.097mm),不同固定碳含量(88.05%,92.37%, 95. 69%)的中国产地3的鳞片石墨做DTA分析,结果如图6所示。在上述固定碳含量范围内,石墨显著氧化开始温度为617633℃,波动在15℃左右:氧化峰值温度765770℃,仅波动5℃。一般认为石墨中灰分含量小于10%时,纯度对氧化温度无明显影响。但灰分含量较大时,石墨的氧化速度减慢,这是由于石墨燃烧时灰分在石墨颗粒表面形成保护膜的缘故。灰分的组成对石墨的氧化有较大影响,但没有发现氧化速度和石墨灰分组成之间有直接关系。
       4、不同产地鳞片石墨的氧化
       对中国鳞片石墨三个主要产地标称碳含量分别为90%和93%的鳞片石墨进行综合热分析的结果(见表1)表明,氧化峰值温度≥760℃,以产地2 最高,达800815℃;失重率也以产地2为最低。这与产地2的石墨具有更完善的石墨晶体结构有关(石墨化度为100%,高于产地1、2的石墨)。
       伟杰石墨研究发现,中国主要产地的鳞片石墨,当碳含量在88%96%,粒度在-400目以上时,氧化温度为560815℃其中,当石墨粒度为0.0970.105mm时,碳含量大于90%的石墨氧化温度为600815℃;碳含量小于90% 的石墨氧化温度为620790℃。越是结晶好的鳞片石墨,氧化峰值温度越高,高温下的氧化失重越少。
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