石墨制品浸漬劑瀝青浸漬效果的影響因素

石墨制品浸漬劑瀝青浸漬效果的影響因素

浸漬效果的影響因素主要為浸漬工藝條件（溫度、真空度、壓力和時間）、被浸石墨制品的結構狀態及浸漬劑瀝青的性能指標，其中浸漬劑瀝青的性能是決定浸漬效果的主要影響因素。浸漬劑瀝青的主要性能包括：①相對密度；②黏度；③表面張力；④浸漬劑瀝青對制品表面的接觸角；⑤浸漬劑瀝青中雜質的含量、形狀和尺寸；⑥熱處理后浸漬劑瀝青的變化；⑦結焦殘炭率。浸漬劑瀝青的相對密度與增重直接相關，相對密度越大，其結焦殘炭率越高。浸漬劑瀝青在一定溫度下進入焙燒制品氣孔中主要靠黏滯流動，故使用低黏度的浸漬劑瀝青在達到同樣增重時所需要的浸漬壓力和浸漬時間可適當減少。

浸漬劑瀝青中以QI（喹啉不溶物）為代表的雜質是影響浸漬效果的主要因素。QI分原生QI和次生QI，在炭素制品浸漬過程中，微米級原生QI顆粒會在多孔炭材料表面形成不透性濾餅，堆積在石墨制品開口氣孔人口處，并且隨著厚度增加，其滲透阻力增大，浸漬劑瀝青所含稠環芳烴構成的次生QI雖非硬質顆粒，但其也能在多孔炭材料表面形成接近非滲透的薄表面層，同樣阻礙瀝青向炭材料石墨制品內部的滲透，從而降低浸漬效果。因此，炭素制品浸漬處理應該采用低QI含量的專用浸漬劑瀝青。

作為浸漬劑瀝青，除了應具有低的QI含量外，還要求其具有良好的高溫流動性和滲透性，即低黏度，又希望其有盡可能高的結焦殘炭值。炭材料浸漬要求浸漬劑瀝青具有高的結焦殘炭值，意味著在二次焙燒炭化成焦過程中較低的熱解失重嘲；同時還要求浸漬劑瀝青在液相時有一個低的黏度，對炭坯體有很好的潤濕性和滲透性。我國目前石墨制品炭材料生產通常采用添加煤焦油或蒽油來調制浸漬劑瀝青的軟化點和黏度，煤焦油或葸油相對于煤瀝青屬于低分子同類化合物，其添加起到了稀釋作用，改變了煤瀝青的分子組成，適量稀釋劑油的加入可以降低瀝青黏度，增加流動性，但是過多地加入煤焦油或葸油會降低浸漬劑瀝青的結焦殘炭率。因此，需要浸漬劑的殘炭率和流動性匹配達到一個最佳狀態，使浸漬劑瀝青在具有盡可能高殘炭率的情況下，保持浸漬所必需的流動性。