碳粉原料前處理製程對粉體與石墨塊材成品性質之影響

摘要

石墨块材是碳粉原料经烧结而成的烧结体,再经石墨化处理所制成,其烧结过程属于液相烧结,组成颗粒间并不发生熔并,仅靠黏结组份的黏结作用赋予坯体强度.坯体在烧结过程中容易产生破裂,多篇文献提出若原料粉体先在空气气氛中进行热处理可有效避免破裂,本文探讨粉体前处理制程对粉体与烧结体性质之影响.以中碳公司之黏结碳粉为原料,经过150-270℃前处理后,原料粉体生成含氧官能基,并在150-210℃区间发生脂肪族碳链的裂解.随着原料粉体的前处理温度增加,其烧结体的密度开始大幅下降,视孔隙度明显上升,显示脂肪族碳链的裂解使黏结组份流动性下降,因而失去应有的黏结作用.将烧结体经石墨化处理可得石墨块材,结果黏结效果不佳的粉体其所制石墨块材成品的密度也较小,显示空气前处理制程虽可使坯体较不易在焙烧过程中破裂,但亦会使烧结体内组成颗粒之间的黏结效果下降.