石墨制品的粒度組成和粘結(jié)劑比例
石墨制品的粒度組成和粘結(jié)劑比例粒度組成的確定
確定石墨制品的粒度組成和粘結(jié)劑比例是石墨制品生產(chǎn)的重大技術(shù)問(wèn)題之一,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究,并提出了一些粒度組成的推導(dǎo)公式,如考慮最佳物理機(jī)械性能的“最大密度法”及考慮最佳成品率的“適當(dāng)密度法”,這些推導(dǎo)公式對(duì)研究粒度組成有一定參考意義。
考慮最佳物理機(jī)械性能的“最大密度法”
美國(guó)學(xué)者莫羅佐斯基曾提出一個(gè)石墨制品的結(jié)構(gòu)模型,即石墨制品為焦炭顆粒和粘結(jié)劑炭化的結(jié)焦炭所構(gòu)成的雙組分模型,粘結(jié)劑在焦炭顆粒外層覆蓋的厚度與焦炭顆粒半徑之比為一常數(shù),粒度組成以得到最終成品的最大密度為原則,因?yàn)槌善返碾娮杪?、彈性模量和機(jī)械強(qiáng)度、氧化性等表征炭材料物理化學(xué)性能的指標(biāo)都與炭材料的密度有密切關(guān)系,莫羅佐斯基推導(dǎo)出下列幾個(gè)公式:
中電阻率公式 1/ρ2=(d0)2x(d-d0)*1/B0
彈性模量公式 E=E0(d0)zdb
機(jī)械強(qiáng)度公式 S=S(do)db
式中
ρ—電阻率;
E彈性模量;CC
S機(jī)械強(qiáng)度;
d——炭制品的密度;
d0—焦炭顆粒的密度;
Db---粘結(jié)劑結(jié)焦炭的密度;
Bo、E、S——比例常數(shù);
x、y、z——特性系數(shù)。
最大密度法的計(jì)算基礎(chǔ)是骨料和粉料的堆積密度和堆積體的孔隙率,而骨料和粉料混合后的堆積密度、孔隙率受很多因素的影響,特別是破碎后的焦炭顆粒形狀不規(guī)則,并非呈圓球形或正方形,但為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用圓球堆積后的孔隙率變化模擬焦炭顆粒的堆積進(jìn)行球體堆積方式對(duì)孔隙率影響的測(cè)定和計(jì)算。