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人造石墨有什么难度?

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人造石墨的生产工艺相对复杂,主要难度体现在以下几个方面:

石墨化过程:

石墨化是人造石墨生产中的关键环节,需要将原料在高温(2500~3000℃)和非氧化性气氛中进行处理,以使碳原子重新排列形成石墨结构。这个过程需要消耗大量能源,电费在石墨化成本中占比高达60%,石墨化成本在人造石墨负极制造成本中占55%。

设备要求:

人造石墨生产需要使用特定的设备进行石墨化处理,如艾奇逊负极石墨化炉、内热串接石墨化炉和网格箱式石墨化炉等。这些设备的投资和维护成本较高,且操作复杂。

工艺复杂性:

人造石墨的生产包括配料、混捏、成型、炭化和石墨化等多个工序,每个工序都需要精确控制,以确保最终产品的质量和性能。此外,人造石墨的性能指标多且难以兼顾,属于非标品,这增加了生产的难度。

能源消耗:

由于石墨化过程需要高温处理,因此能耗较高,这对生产设备和能源供应提出了较高的要求。

加工难度:

人造石墨的硬度高、韧性好,这使得加工过程较为困难。石墨的硬度级别与钢铁相当,需要使用非常硬的切削工具进行加工,同时石墨的耐磨性良好,加工过程中刀具磨损加剧,增加了加工成本。

环境影响:

石墨化过程中产生的粉尘和废气需要有效处理,以避免对环境和操作人员的健康造成影响。

综上所述,人造石墨的生产难度主要体现在石墨化过程的高能耗、设备要求高、工艺复杂、加工难度大以及环境影响等方面。这些因素共同导致了人造石墨的生产成本较高,且对生产设备和环境提出了较高的要求。