高温石墨化炉原理

时间：2021-05-20 字号

在生活中高温石墨化炉没有锻造炉、锅炉常见，高温石墨化炉对于很多人而言是一个陌生的存在。
了解高温石墨化炉的人会知道在九几年到零几年的时候仅仅只有一小部分的人进入该行业，他们在不断摸索中得出高温石墨化炉的制备工艺。2003年，株洲晨昕成功研发出3000℃高温石墨化炉，这也算是高温处理设备领域阶段性的胜利。
近几年随着4G、5G时代到来，石墨烯、锂电池、PI膜等新型材料得到快速应用，用于手机领域的PI膜与折叠屏手机直接挂钩，成为折叠屏手机发展的关键步骤。锂电池与石墨烯电池进入人们的视野，纷纷展望这两个材料的发展。

石墨化炉的组成与如何达到3000℃

市面上大多数高温石墨化炉是由石墨发热体、感应线圈、感应电极、保温材料、炉壳、测温孔、进料机构、出料结构、坩埚、隔热屏等部分组成。无论是高温石墨化炉的哪一步骤，都显得尤为关键。
不少的人通过不断地实验、研究、分析，得出稳定高温石墨化炉温度的方法，用以提高、稳定产品质量。
他们通过中频感应加热，温度达到3000℃，这一温度可维持12小时以上，少部分的炉子温度可达3200℃，温度连续时间小于两小时。
在组成部分中，坩埚和保温层之间设有隔热层，能够有效的降低炉内热量损失，提高保温效果，同时抽真空时速度更快。石墨化炉炉内工作气氛是氮气与氩气，它们能够防止空气进入，使得炉体达到一个真空状态，除此，还可通过温场及感应加热系统的优化，进一步提高真空度，这样石墨化炉才能更快的达到所需操作温度。
像株洲晨昕采用封装型感应线圈，对于处理杂质、气体挥发较大的物料及有腐蚀性杂质排出的物料均有更好的保护及绝缘性能。

石墨化炉的产品及其应用

随着新材料的不断发展，石墨化炉的应用变广泛，例如：PI膜、碳纤维、C/C复合材料、石墨烯、锂电池负极材料等可在碳环境下烧结和熔炼的材料。

（PI膜）（锂电池）（石墨烯）（碳纤维）

①　PI膜
PI膜因其高韧性、耐磨性，被广泛用于电路芯片、纳米复合材料、液晶显示屏、汽车领域。

②　碳纤维
耐高温居所有化纤维之首的碳纤维，被广泛用于土木建筑、航空航天、汽车材料、无人机、体育用品等。

③　C/C复合材料
C/C复合材料因其高温力学性能、抗震性能、良好的高温烧蚀性能，广泛用于导弹发动机喷管、喉衬、航天飞机鼻锥、机翼前缘等方面。

④　石墨烯
石墨烯因优异的导电、导热等性能，被广泛用于储能领域、光电器件领域、发热器件领域、生物医药领域、散热领域、复合材料领域。

⑤　锂电池
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等众多优点，已经在数码相机、笔记本电脑、消费电子领域得到广泛的应用。

　石墨化炉产品制作细节

无论是哪一个个能够在碳环境下烧结好熔炼的材料都需要达到一定的温度，例如PI膜石墨化所需温度2800℃、石墨烯石墨化所需温度2500℃，若是想提高PI膜、石墨烯的产量、质量，在温度这一块需要把控好。
像晨昕如今次采用的较多的是全制动控温、红外双比色测温仪，按照系统给定的升温曲线去控制温度。还有些企业会增加多个温区、设置绝缘炉膛、冷却系统，用以避免热量流失、提高产品产量。
采用内循环纯水冷却系统，数字式流量监控系统，炉体转换采用高性能中频接触器，全面的PLC水、电、气自动控制和保护系统，这些都是为了保护炉体、提高安全性、稳定产品质量而提供的。