针状焦的性能指标

目前针状焦主要应用制造超高功率电弧炉用石墨电极，这种电极拥有高导电和高机械强度、优良抗热震性和抗 氧 化性。石墨电极是以针状焦为主料、中温沥青为粘结剂，经过成型、焙烧、浸渍以及石墨化等工序制成。石墨电极的性能很大程度上取决于骨料针状焦的性能，要求针状焦必须各向异性程度高、容易石墨化、纯度高等特性。否则电弧炉炼钢时石墨电极容易断裂，从而造成损失。

针状焦原料及工艺不同，质量有很大差别。一般把密度、热膨胀系数、强度、电阻率、灰分和硫分等作为针状焦的主要性能指标，用来衡量针状焦的质量。

①密度

针状焦的密度指标分为真密度和体密度。真密度反映组成针状焦的质点排列的密集程度及规整性。真密度大说明材料结构致密、微晶体排列整齐、石墨化程度高、杂原子含量少。针状焦真密度一般不低于2.1g/cm3，大多在2.13g/cm3。

体积密度与真密度、孔隙率及孔隙结构有关。真密度相同的情况下，孔隙率越大体积密度越小。一般针状结构越发达，孔隙率越小，体积密度越大。

②热膨胀系数

热膨胀系数是针状焦重要的性能指标。针状焦CTE值小，表明在温度变化时，针状焦体积变化小，抗热性能就好。热膨胀系数与针状焦的显微结构有很大关系，决定因素是焦粒中微晶的择优取向程度和孔隙结构，表现在针状焦纤维状结构的排列程度、焦粒大小、针状结构的长宽比等。纤维状结构含量越高、颗粒长宽比越大，其热膨胀系数就越小。一般认为煤系针状焦比油系针状焦的热膨胀系数要小。如下表

③强度

针状焦的强度取决于其绝 对 孔隙的总数，并与沿纹理方向的热膨胀系数有关。随着热膨胀系数减小，针状焦抗破碎及抗磨性能下降。煤系针状焦强度一般低于油系针状焦，原因是煤系针状焦孔隙多，排列好，容易破碎。此外煤系针状焦与粘结剂沥青亲润性不好，这也导致了煤系针状焦的强度较低。

④电阻率

电阻率主要受真密度以及孔隙率的影响，此外还与颗粒形状有关。在电极成型时，如果使用加压法制样，焦粒呈横卧排列，电阻率较大。如果采用挤压成型，针状焦颗粒顺长方向会沿水平挤压方向排列，此时电阻率就下降。

⑤硫分和灰分

硫是一种有害组分，针状焦在石墨化时会发生不可逆体积膨胀现象（晶胀），使生产出的石墨材料体积密度减小、电阻率升高、强度下降。晶胀与针状焦的硫、氮含量和结构有关。针状焦石墨化时，硫会在升温阶段急剧逸出，使得材料发生膨胀及爆裂。工业上一般添加氧化镍、氧化钴等，来抑制晶胀。此外在较高温度下煅烧针状焦，可以减少石墨化时的晶胀程度。

⑥水分和挥发分

水分和挥发分与生产原料与工艺有关，减少水分与挥发分，提高煅烧收率，也是评价针状焦性能的一个重要指标，更多针状焦技术指标资讯可详询我们。

几种针状焦的理化指标 

煤系针状焦本国性能指标标准