发布时间:2024-01-09 发布者:admin 来源:行业动态 点击次数:1336
碳材料的种类之多,总在不断刷新我们的认知。
在热场保温的应用中,碳毡与石墨毡都是由原丝纤维经过编织针刺、低温碳化、高温碳化等工序制成。它们的前端工序基本相同,主要区别是石墨毡在碳毡基础上进一步高温碳化。
从碳毡到石墨毡,其中纤维的碳含量由90%以上提高到99%以上,灰分进一步降低。石墨毡的适用温度也更高。
那么,碳纸和石墨纸也是这样的“升级”、“递进”关系吗?
并非如此。下面两张图片能看出两者外观上的区别。
左:具有纤维纹理的碳纸,右:具有金属光泽的石墨纸,又称石墨箔
碳纸和石墨纸从原料开始就不同——碳纸是以碳纤维为原料。
在工艺上,碳纸的生产更复杂一些,部分工序类似于造纸,主要包括碳纤维分散、抄造、浸渍、热压固化、碳化、石墨化等。
在应用上,碳纸可以用作液流电池电极,不过在用作液流电池电极时,其亲水性能差,电化学活性较差,不如石墨毡。
碳纸更常用于燃料电池气体扩散层。用于燃料电池气体扩散层的碳纸,需要具备多孔可控、导电导热性能优良、机械强度高等特征。
由于碳纸的工艺难点多,它是燃料电池几大材料中国产化率最低的一个。目前其价格可高达每平米千元以上。可见关键材料的技术及成本对新能源的影响是深刻的。
石墨纸是以天然鳞片石墨为原料,通过挤压、轧制等工艺制成。
石墨纸的原料——天然鳞片石墨是一种自然资源。中国的天然鳞片石墨品质好,具有良好的耐高温、导热性等。
石墨纸主要用于高温、密封、电子等领域,例如在单晶炉安装过程中放置在石墨电极上下接触面;又如我们在生产单晶炉保温用石墨硬质复合毡时,可以贴石墨纸,以提高硬毡的抗气流冲刷能力、减少硅单晶炉中硅蒸气对硬毡的腐蚀等。
正因为碳材料丰富多样,才有可能被人类探索、被广泛应用,在众多领域造福我们的生活。