CTE for grafitt er typisk 1-4×10⁻⁶/grad, som er mye lavere enn for metaller (som rustfritt stål ved 17×10⁻⁶/grad) og de fleste keramiske materialer. Denne egenskapen spiller en avgjørende rolle i kjerneprosesser som høytemperaturgrafitisering (2800-3000 grader) og karbonisering av negative elektrodematerialer.
1. Dimensjonsstabilitet: Sikrer nøyaktighet ved belastning av ovnen og materiallagersikkerhet
Høy-temperaturdeformasjonskontroll: Den lave CTE for grafitt fører til at grafittboksen har minimale størrelsesendringer ved temperaturer over 2800 grader (hver meter lengde endres med bare 0,28-1,2 mm), og unngår:
Forskyvning av mellomlag og fastkjøring i ovnen når diglene er stablet, noe som sikrer stabil drift av kontinuerlige skyveovner / tunnelovner
Endringer i gapet mellom diglene og digelveggene, forhindrer materialfall eller forstyrrelse av den indre luftstrømmen i ovnen
Blokkering av strømningskanal og forseglingssvikt, noe som sikrer ensartethet i ovnsatmosfæren
Opprettholde formnøyaktighet: For tilpassede grafittbokser med rutenett/lagstrukturer, kan den lave ekspansjonskoeffisienten opprettholde nøyaktige indre dimensjoner over lang sikt, sikre konsistent fyllingsvolum for hver batch av negative elektrodematerialer og unngå ujevn fordeling av materialer på grunn av beholderdeformasjon.
2. Termisk sjokkmotstand: Bestemme sykluslevetid og produksjonskontinuitet
Termisk spenningsinhiberingsmekanisme: Den lave CTE av grafitt reduserer termisk spenning (σ=E・ ・ΔT/(1 - ν)), i ovnsovner med raske temperaturendringer (som grafitiseringsovner med en oppvarmingshastighet på opptil 50 grader/min):
Forhindre at digelen utvikler interne sprekker, flis eller fragmentering på grunn av termisk ekspansjon og sammentrekning, med en skaderate som er mye lavere enn for keramiske/korunddigeler
Kan tåle mer enn eller lik 1000 kalde-varme sykluser, forlenger levetiden til 1-2 år, reduserer frekvensen av avstengning og utskifting
Forbedring av produksjonsstabilitet: Grafittboksen med sterk termisk støtmotstand kan tilpasses mer aggressive temperaturstigningskurver, forkorte produksjonssyklusen per batch, og redusere risikoen for materialforurensning på grunn av smeltedigelskade (ingen fragmenter blandet inn i det negative elektrodepulveret).
3. Temperaturfeltens ensartethet: Påvirker direkte mikrostrukturen og den elektrokjemiske ytelsen til negative elektrodematerialer
Varmeoverføringskonsistensgaranti: Den lave ekspansjonskoeffisienten gjør at grafittboksen opprettholder strukturell integritet ved høye temperaturer, og utnytter fullt ut sin utmerkede termiske ledningsevne (120-200W/m・K), og sikrer:
Ensartet temperatur for hvert lag og hvert område av digelen (temperaturforskjell mindre enn eller lik 5 grader), unngår utilstrekkelig eller overdreven grafitiseringsgrad i visse områder
Ensartet krystallstruktur og konsekvent mellomlagsavstand mellom det negative elektrodematerialet, forbedrer den første ladningen-utladningseffektiviteten (første effektiviteten) og syklusstabiliteten
Redusere sidereaksjoner forårsaket av temperaturinhomogenitet (som gjenværende amorft karbon, dannelse av urenhetsfaser)
Batchkonsistens: Etter langvarig-bruk er størrelsesendringen liten, noe som sikrer at materialer i forskjellige partier i samme ovn får samme termiske historie, noe som forbedrer produktbatch-konsistensen (som kapasitetsavvik Mindre enn eller lik 2 %).
4. Materialkontakt og separasjon: Påvirker produktrenhet og produksjonseffektivitet
Forbedret non-klebeegenskap: Den lave ekspansjonskoeffisienten gjør at overflaten til grafittboksen deformeres minimalt under kalde og varme sykluser, opprettholder en tett struktur og selvsmøring-, og unngår:
Negativt elektrodegrafittpulver som fester seg til veggen, med en gjenværende utladningsrate på mindre enn eller lik 0,1 %, reduserer avfall av råvarer
Materialagglomerering og gruppering, som sikrer jevn løs bulktetthet
Redusert rengjøringsvansker og lavere arbeidsvedlikeholdskostnader
Renhetskontroll: Ingen deformasjon eller sprekker betyr at grafittpartikler ikke løsner, unngår innføring av metall-/ikke{0}metallurenheter (grafittrenhet Større enn eller lik 99,99 %), noe som sikrer lave urenhetskrav til negative elektrodematerialer (askeinnhold Mindre enn eller lik 0,3 %).
5. Omfattende kostnader og kapasitet: Nøkkelfaktorer for langsiktige{1} økonomiske fordeler
| Påvirkningsdimensjon | Fordeler med lav CTE-grafittboks | Ulemper med materialer med høy CTE |
|---|---|---|
| Levetid | Kan resirkuleres mer enn eller lik 1000 ganger, med en erstatningssyklus på 1 til 2 år | Levetid Mindre enn eller lik 300 ganger, hyppig utskifting |
| Lastemengde | Kan stables i flere lag (5 til 8 lag), øker lastekapasiteten med 30 % | Stablelag Mindre enn eller lik 3, lav plassutnyttelse |
| Yield rate | Produktkvalifiseringsgrad Større enn eller lik 99,5 %, noe som reduserer etterarbeid | Passrate Mindre enn eller lik 95 %, utrangert på grunn av ujevn temperatur / forurensning |
| Energiforbruk | Varmekurven er mer effektiv, og energiforbruket per batch reduseres med 15 % | Langsom oppvarming kreves, høyt energiforbruk og lang syklus |
