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Ⅰ．概论1

1.1炭素材料发展史1

目录1

1.2炭素材料的分类3

1.2.1以生产隶属系统分类3

1.2.2按用途分类3

1.2.3以材质分类4

Ⅱ．炭素材料生产的主要原料6

2.1石油焦6

2.1.1石油的加工6

2.1.2焦化反应机理7

2.1.4焦化工艺8

2.1.3焦炭的生成8

2.1.5延迟焦化的产品9

2.1.6石油焦的质量10

2.2沥青焦12

2.3针状焦13

2.3.1液相炭化13

2.3.2中间相小球体的生成14

2.3.3石油系针状焦15

2.3.4煤沥青针状焦20

2.3.5若干国外针状焦的质量21

2.4无烟煤26

2.5.1冶金焦质量27

2.5冶金焦27

2.6天然石墨29

2.7炭素生产中的返回料30

2.8煤沥青粘结剂30

2.8.1煤沥青生产31

2.8.2煤沥青的质量32

2.8.3沥青的族组成32

2.8.4煤沥青的其他性能34

2.8.5改质沥青36

2.8.6浸渍沥青41

2.9蒽油42

3.1.1原料煅烧的目的44

3.1.2炭素原料在煅烧时的变化44

3.1煅烧44

Ⅲ．炭素生产的主要工艺过程44

3.1.3煅烧炉47

3.2各种粒度料的制备56

3.2.1原料必须事前进行试验后才能用于生产56

3.2.2原料的破碎和粉碎57

3.2.3颗粒料的筛分61

3.3配料61

3.3.1原料的选择及使用比例62

3.3.2确定固体炭质原料的粒度组成63

3.3.3粘结剂的用量64

3.3.4配料装置64

3.4.1混捏设备65

3.4混捏65

3.4.2混捏工艺67

3.5炭素制品的压型68

3.5.1模压成型68

3.5.2挤压成型70

3.5.3振动成型78

3.5.4等静压成型78

3.6焙烧82

3.6.1焙烧过程82

3.6.2焙烧炉83

3.6.3煤沥青的热失重曲线88

3.6.4焙烧时制品的收缩89

3.6.5生坯和焙烧后的性能90

3.7浸渍91

3.7.1浸渍工艺91

3.7.2浸渍质量93

3.7.3二次焙烧93

3.8石墨化94

3.8.1炭素材料的晶体结构94

3.8.2影响石墨化程度的几个因素97

3.8.3石墨化时性质的变化99

3.8.4艾奇逊石墨化炉100

3.8.5石墨化炉装炉101

3.8.6石墨化通电制度102

3.8.7石墨化的节电103

3.8.8串接石墨化105

3.8.9气胀106

Ⅳ．石墨电极和石墨阳极117

4.1电弧炉用石墨电极117

4.1.1电炉炼钢的发展117

4.1.2石墨电极的发展122

4.1.3抗氧化涂层石墨电极132

4.2石墨阳极133

4.2.1氯碱槽作阳极134

4.2.2MgCl2熔盐电解槽中作阳极135

Ⅴ．炭阳极和炭电极138

5.1铝生产用炭素材料138

5.1.1铝用炭阳极138

5.2炭电极140

5.3炭电阻柱（炭素格子砖）141

Ⅵ．炭块143

6.1铝电解槽用炭块143

6.1.1阴极炭块和侧部炭块的生产流程144

6.1.2铝电解槽阴极炭炔的损坏144

6.1.3新型阴极炭块145

6.1.4阴极炭块的质量指标146

6.1.5侧部炭块147

6.2高炉炭块148

6.2.1普通高炉炭块的生产流程和质量148

6.2.2高炉炭块的发展149

6.2.3新型高炉炭块质量指标153

7.1阳极糊156

Ⅶ．糊类制品156

7.2阴极糊159

7.3电极糊160

7.4粗缝糊和细缝糊161

Ⅷ．细结构石墨163

8.1细结构石墨163

8.1.1生产工艺163

8.1.2细结构石墨的质量指标164

8.2细结构石墨按用途分类166

8.2.1耐磨炭／石墨材料166

8.2.2电火花加工用电极170

8.2.4电解成形磨削用石墨电极172

8.2.3电解加工用石墨电极172

8.2.5作连续浇铸用结晶器173

Ⅸ．高纯石墨177

9.1核石墨177

9.1.1石墨的热纯化179

9.1.2AGOT高纯石墨的生产工艺和质量指标179

9.1.3石墨的化学纯化180

9.1.4核反应堆的发展182

9.1.5高温气冷堆用核石墨187

9.2半导体材料生产用高纯石墨190

9.3仪器分析用高纯石墨196

Ⅹ．电机用电刷198

10.1发展史198

10.2中国电刷制造业概况200

10.3电刷的分类与型号201

10.4生产工艺与装备202

10.4.1工艺流程202

10.4.2生产用主要原料203

10.4.3配方的组成205

10.4.4物料混合206

10.4.5压型209

10.4.6热加工211

10.4.7石墨化215

10.5电刷的加工与装配217

10.5.1加工、装配的工艺流程217

10.5.3电刷的标准尺寸与公差218

10.5.2电刷的尺寸标注218

10.5.4电刷的结构型式220

10.5.5电刷的各向异性与加工方向220

10.5.6电刷的装配方法221

10.5.7电刷附件223

10.6电刷的技术性能和试验226

10.6.1电刷的技术性能226

10.6.2短路整流子试验228

10.6.3实际电机试验230

10.7直流电机的换向与电刷的关系230

10.7.1直流电机的换向230

10.7.2经典换向理论232

10.7.3电刷滑动接触特性——氧化膜234

10.7.4接触电压降恒定（△V=常数）的特性237

10.7.5电刷与换向239

10.8电刷的发展趋势239

10.8.1发展新品种239

10.8.2提高生产效率243

10.8.3提高内在质量245

Ⅺ．不透性石墨249

11.1概论249

11.2不透性石墨发展简史249

11.3浸渍类不透性石墨250

11.3.1对浸渍前石墨材料的质量要求250

11.3.2浸渍剂的种类和选择251

11.3.3浸渍酚醛树脂的不透性石墨253

113.4浸渍呋喃树脂的不透性石墨255

11.3.5浸渍环氧树脂的不透性石墨257

11.3.6浸渍聚四氟乙烯的不透性石墨258

11.3.7浸渍水玻璃的不透性石墨260

11.3.8浸渍复合树脂或改性沥青的不透性石墨261

11.3.9浸渍类不透性石墨材料的性能262

11.4用压型或浇注方法直接成型的不透性石墨263

11.4.1浇注类不透性石墨263

11.4.2压型类不透性石墨266

11.5用不透性石墨制造的石墨化工设备274

11.5.1（列管）管壳式石墨热交换器276

11.5.2（列管）管壳式蒸发器和冷凝器292

11.5.3列管式石墨降膜吸收器296

11.5.4其它列管类石墨设备301

11.5.5列管类石墨设备的主要技术特性307

11.5.6圆块孔式石墨热交换器310

11.5.7圆块孔式石墨热交换器的功能延伸设备319

11.5.8圆块孔式石墨复合功能设备321

11.5.9矩形块孔式石墨热交换器328

11.5.10板（片）式石墨设备333

11.5.11块（板）类石墨设备的主要技术特性336

11.5.12不透性石墨化工设备的选择339

11.5.13不透性石墨化工设备的发展340

11.6世界主要不透性石墨设备生产厂简介346

12.1.1H2SO4石墨层间化合物的制备353

Ⅻ．膨胀石墨材料353

12.1膨胀石墨材料的制备353

12.1.2H2SO4石墨层间化合物的结构356

12.1.3H2SO4石墨层间化合物的高温膨胀356

12.2膨胀石墨材料工业生产流程358

12.2.1石墨氧化处理工艺流程图358

12.2.2石墨的膨胀及连续辊轧装置358

12.3膨胀石墨材料原材料消耗指标359

12.4中国引进的柔性石墨生产线359

12.5膨胀石墨材料的性能361

12.6产品种类、规格362

12.7应用举例363