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碳素的原材料
碳素是一种非常重要的材料，它在现代工业中有着广泛的应用。
碳素的原材料
主要来自于煤炭、石油和天然气，这些都是地球上丰富的化石燃料资源。
在这些原材料的基础上，通过一系列的化学和物理过程，可以生产出各种碳素材料，如石墨、金刚石、碳纤维等。
煤炭是碳素的重要原材料之一。
煤炭是一种含碳量很高的矿石，其中还含有少
量的氢、氧、氮等元素。
通过高温热解或氧化还原反应，可以将煤炭中的有机物质分解成碳素和其他气体。
这些碳素可以用于生产石墨、活性炭等材料。
另外，石油和天然气也是碳素的重要原材料。
石油中的烃类化合物可以通过裂
化和重整等工艺，得到丰富的碳素资源。
而天然气中的甲烷等气体也可以通过催化剂的作用，转化成碳素材料。
这些碳素材料可以用于制备碳纤维、聚苯乙烯等高分子材料，具有重要的工业应用价值。
除了化石燃料，植物也是碳素的重要来源。
植物通过光合作用，将二氧化碳转
化成有机物质，其中就包括碳素。
植物的纤维素、木质素等成分，可以通过化学处理和热解过程，得到生物质炭和木炭等碳素材料。
这些生物质碳素材料具有环保、可再生的特点，是一种重要的可持续发展资源。
总的来说，碳素的原材料主要来自于煤炭、石油、天然气和植物等资源。
这些
原材料经过一系列的加工和转化过程，可以得到各种碳素材料，满足工业生产和人们生活的需求。
随着科学技术的不断发展，碳素材料的应用范围将会越来越广泛，对于资源的合理利用和环境保护也提出了新的挑战。
因此，我们应该更加重视碳素的原材料来源，积极开发和利用新的碳素资源，推动碳素材料产业的可持续发展。
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为了简便起见，有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。
炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。
石墨电极类根据允许使用电流密度大小，可分为普通功率石墨电极、高功率电极、超高功率电极。
炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。
炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等。
炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。
炭素制品按其所含灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于l％）。
我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同的生产工艺过程进行分类的。
这种分类方法，基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程，也便于进行核算，因此其计算方法也采用这种分类标准。
下面介绍炭素制品的分类及说明。
一、炭和石墨制品(一)石墨电极类主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括：（1）普通功率石墨电极。
允许使用电流密度低于 17A/m2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
（2）抗氧化涂层石墨电极。
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碳素焙烧工艺流程一、引言碳素焙烧是一种重要的热处理工艺，用于提高碳素材料的力学性能和化学稳定性。
本文将从碳素焙烧的定义、工艺流程、影响因素以及应用领域等方面进行阐述。
二、碳素焙烧的定义碳素焙烧是指将含碳材料暴露在高温下，以使其发生结构和性能的持久性改变的过程。
焙烧一般在真空或惰性气氛下进行，以避免材料的氧化。
三、碳素焙烧的工艺流程碳素焙烧的工艺流程主要包括预热、持温和冷却三个步骤。
1. 预热：将碳素材料缓慢加热至焙烧温度的一半左右。
预热过程有助于去除材料中的水分和挥发性有机物，以减少后续焙烧过程中的气体产生。
2. 持温：将预热后的材料继续加热至焙烧温度，并保持一定的时间。
在持温过程中，碳素材料的晶体结构发生改变，残留的杂质被氧化或挥发出来，从而提高材料的力学性能和热稳定性。
3. 冷却：将焙烧后的材料缓慢冷却至室温。
冷却过程的控制对于保证材料的结构和性能至关重要，过快的冷却可能导致材料的应力集中和开裂。
四、影响碳素焙烧的因素碳素焙烧的效果受到多种因素的影响，包括焙烧温度、焙烧时间、气氛、材料的初始状态等。
1. 焙烧温度：焙烧温度是影响焙烧效果的关键因素之一。
过低的温度可能导致焙烧不完全，而过高的温度则可能引起材料的烧结和炭化。
2. 焙烧时间：焙烧时间与焙烧温度密切相关。
适当的焙烧时间可以保证材料的结构和性能得到充分改善，过长或过短的时间都会对焙烧效果产生不利影响。
3. 气氛：焙烧时的气氛对于材料的氧化和烧结具有重要影响。
真空或惰性气氛可以有效地降低氧化反应的发生，从而保证焙烧效果。
4. 材料的初始状态：材料的初始状态包括原料的纯度、形状和尺寸等。
纯度高、形状均匀的材料更容易获得良好的焙烧效果。
五、碳素焙烧的应用领域碳素焙烧广泛应用于碳纤维、石墨、活性炭等材料的制备和改性。
焙烧后的材料具有优异的力学性能、导电性能和化学稳定性，被广泛应用于航空航天、能源储存、电子器件等领域。
六、总结碳素焙烧是一种重要的热处理工艺，通过控制焙烧温度、时间和气氛等因素，可以改善碳素材料的结构和性能。
碳素焙烧工艺流程
碳素焙烧工艺流程主要包括以下步骤：
1. 原料准备：碳素项目的焙烧车间主要生产以石墨为主要原料的碳素制品，原料准备是工艺的第一步，原料的选择和处理将直接影响产品质量。
首先需要对原料进行筛分、清洗、干燥等预处理，去除杂质和水分，确保原材料的纯度和干燥。
2. 配料和混合：配料的目的是确定原料的种类和比例，混合的目的是将各种原料充分混合均匀，以保证坯料质量的一致性。
通过精密的称量和混合工艺，使得不同比例的原材料充分混合均匀。
经过配料和混合之后的坯料需要进行压制，将其压成一定的外形和坚硬度的块状，以便于后续的烧结。
压制过程需要注意控制压制的力度和速度，保证压制出来的坯料的质量和性能。
3. 一次焙烧：将生坯在专门炉窑内进行高温处理，使其炭化成无定型碳的过程。
一般需经过装炉、预热、加热、保温、冷却和出炉等过程。
装炉时在生坯四周填以冶金焦粒，以免生坯加热过程中产生变形；预热要尽量利用焙烧过程中产生的余热和挥发分燃烧；加热的最高火焰温度要求达到1200～1300℃，采用煤气、天然气或重油作燃料；焙烧品在炉（窑）内从预热开
始到炉内冷却结束，构成一个焙烧周期，一般需280～360h，视制品的性质、规格而定。
以上是碳素焙烧工艺流程的大致步骤，如需更详细的信息，建议咨询专业人士或查阅专业书籍。
炭素固体原料的煅烧工艺一、概述1.1煅烧的目的与作用煅烧是将各种固体炭素原料在隔离空气的条件下进行高温热处理。
它是炭素生产中的一个重要工序。
由于各种固体原料(如石油焦、沥青焦、无烟煤、冶金焦等)的成焦温度或成煤的地质年代等的不同,在内部结构中不同程度地含有水分、杂质或挥发物。
这些物质如果不预先排除,直接用它们生产炭石墨材料,势必影响产品质量和使用性能。
各种炭素原料除天然石墨和炭黑外都要煅烧,煤沥青焦和冶金焦的焦化温度达1100℃,含挥发分低。
在单独使用时可不比煅烧,但在用罐式炉煅烧延迟石油焦时为了防止石油焦结成大块,或者是用回转窑煅烧延迟石油焦时,防止温度过高使炉尾结焦,按一定比例掺入沥青焦,故此时沥青焦也要进行煅烧。
此外,对于生产细结构石墨材料时,若沥青焦的真密度低于2.03g/cm3(特别是低于2.00 g/cm3)时,也需要煅烧。
在炭素厂中大量煅烧的是石油焦和无烟煤。
各种炭素原料在煅烧过程中产生了一系列的变化。
概括的说有如下变化:排出原料的挥发分、除去原料中的水分、加速硫分的变化,从而控制灰分增大、使焦粒体积收缩并趋向稳定,这样,可达到提高原料的真密度、强度、导电性能、抗氧化性能的目的。
其作用时:(1)原料的体积收缩,密度增大,使得在制品焙烧时的开裂和变形废品率降低,得到理化性能和几何尺寸比较稳定的制品;(2)原料的机械强度提高,对提高产品只来过有直接关系;(3)煅后焦比较硬脆,便于破碎、磨粉和筛分;(4)煅后焦的导电、导热性能提高,未产品质量的提高和优化工资创造了条件;(5)煅烧使焦炭的抗氧化性能提高,可提高产品的抗氧化性能;此外,只有煅后焦才能作为焙烧和石墨化用的填充料。
原料在煅烧过程中的变化时复杂的,既有物理变化又有化学变化——原料在低温烘干阶段所发生的变化(主要是排除水分),基本上是属于物理变化;而在挥发分的排出阶段,主要是化学变化,既完成原料中的芳香族化合物的分解,又完成某些化合物的缩聚。
技术与检测Һ㊀浅谈炭素阳极生产工艺标准化方新华摘㊀要:碳是自然界中常见的元素ꎬ并且其存在形式多种多样ꎬ而且是重要的生产和生活材料ꎮ碳是非金属元素ꎬ其原子序数是６ꎬ元素符号是Ｃꎮ生产工艺标准化是阳极生产的必然之路ꎬ可保证整个生产的稳定㊁安全ꎮ铝电解用炭素阳极是将煅后焦㊁沥青㊁生碎和残极按照一定比例进行混合ꎬ经振动成型㊁高温焙烧和导杆浇铸生产出满足电解需要的组装阳极块ꎮ基于此ꎬ文章阐述了炭素生产存在的主要问题及其措施ꎬ结合某碳素厂ꎬ对炭素阳极生产工艺标准化进行了探讨分析ꎮ关键词:炭素生产ꎻ问题ꎻ措施ꎻ阳极ꎻ生产工艺ꎻ标准化㊀㊀标准化就是人㊁机㊁料㊁法㊁环各个方面都有标准ꎬ人人按标准操作ꎮ碳素阳极生产工艺标准化采用这个思路ꎬ消除阳极生产过程中的人不稳定行为㊁物的不稳定状态ꎬ最终实现碳素阳极生产安全稳定的目标ꎮ一㊁炭素生产存在的主要问题分析(一)产品质量问题炭素阳极消耗同炭素制品质量有着密切联系ꎬ槽的寿命也会受其影响ꎬ并且在一定程度上影响了大修的时间ꎮ炭素生产厂家由于自身的技术条件㊁资金和设备的不同ꎬ所采用的原材料也是不同的ꎬ这就不可避免地对产品的质量造成影响ꎮ并且很多的炭素生产企业所采用的技术标准较低ꎬ同样会对产品造成影响ꎬ因此国内的炭素制品质量普遍不高ꎮ(二)产品标准和检测方法问题发达国家的炭素产品生产技术㊁生产工艺以及产品质量都优于我国ꎬ导致这一现象的原因ꎬ同我国落后的检测方法和较低的产品标准有很大的关系ꎮ我国对于炭素阳极产品执行的标准较低ꎬ尤其是对于物理化性能的要求不高ꎮ二㊁提高碳素生产质量的措施(一)改进生产设备与技术为了提高炭素生产质量ꎬ应从提高生产技术和生产工艺ꎬ采用先进的设备入手ꎮ首先要把好材料的质量关ꎬ从采购环节加以严格的控制ꎬ对于煤沥青和石油焦的质量必须严格要求ꎬ严禁不合格的材料入厂ꎮ提高企业的技术水平ꎬ尤其是煅烧技术ꎬ通过技术的提高改善炭素产品质量ꎬ可以考虑从国外引进先进煅烧技术的方法ꎮ焙烧是炭素生产过程中的关键环节ꎬ因此应采用先进的焙烧技术ꎬ提高产品质量ꎮ同时还应该提高配料的自动化程度ꎬ优化配料条件ꎮ(二)创新生产技术及规模化生存炭素生产企业要想提高产品质量ꎬ增强自身的竞争力ꎬ在国际市场上占有一席之地ꎬ除了需要改进和创新技术ꎬ还应该实现规模化生产ꎬ建立大型的炭素生产基地ꎮ我国的矿产资源ꎬ尤其是煤炭资源较为丰富ꎬ石油焦的含硫量不高ꎬ这就为炭素生产创造了很好的条件ꎮ三㊁炭素阳极生产工艺标准化的分析以下结合某炭素厂为例ꎬ对炭素阳极生产工艺标准化进行分析ꎬ具体表现为:(一)某炭素厂的概况某炭素厂采用回转窑＋连续混捏＋机浇铸的生产方式ꎬ电解客户对阳极需求即为阳极最终结果标准ꎬ根据不同生产环节影响不同的指标ꎬ分别确定组装㊁焙烧㊁成型㊁煅烧㊁原材料的标准ꎬ建立完整的标准体系ꎮ具体体现在: (二)炭素阳极组装工艺标准化炭素阳极组装工艺的影响指标有脱极㊁铁碳压降ꎬ具体工序为浇铸㊁铁水熔炼㊁配料ꎬ通过执行组装工艺标准的熔炼温度标准㊁熔炼作业卡㊁辅料用量标准㊁配料添加作业卡ꎬ从技术㊁管理两方面保证浇铸质量ꎬ最终保证产品质量:无脱极㊁铁碳压降<７０ｍＶꎮ为确保残极微量元素含量不超标ꎬ建立钢爪打磨作业卡㊁残极表面清理标准ꎬ控制粗残钠含量ɤ３００μｇ/ｇꎬ细残钠含量ɤ６００μｇ/ｇꎻ为确保导杆不弯曲变形㊁不带裂纹ꎬ建立导杆检查作业卡ꎬ在浇铸前下线不合格导杆ꎮ在组装相关的工艺标准及作业卡的基础上ꎬ再配以整体的检验㊁培训㊁考核ꎬ建成组装工艺标准化体系ꎮ(三)焙烧工艺标准化炭素阳极焙烧工艺影响关键指标有电阻率㊁空气反应性ꎬ影响环节在焙烧工序ꎬ主要是焙烧曲线ꎬ即焙烧温度㊁焙烧时间ꎬ要保证电阻率５１ʃ１μΩｍ㊁空气反应性９０ʃ５％ꎬ焙烧炉上层炭块插热电偶能够测到的表面温度不低于１０５０ħꎬ该温度以上的保温时间不低于５６ｈꎬ焙烧曲线应该根据该原则制订ꎮ为了保证阳极的外观合格ꎬ表面不出现氧化㊁裂纹ꎬ焙烧后的阳极需要设定降温速率标准㊁出炉表面温度标准ꎬ配套作业卡规范阳极出炉操作ꎬ避免冷却㊁出炉环节降温过快出现裂纹ꎮ在生阳极填碗㊁装炉环节必须设定填碗高度㊁炭块与炉墙距离标准ꎬ防止阳极在焙烧过程中出现炭碗塌陷㊁表面氧化ꎬ影响后续使用ꎮ(四)煅烧工艺标准化成型沥青用量<１５％ꎬ生阳极体积密度>１.６３ｇ/ｃｍ３ꎬ煅后焦振实密度要在０.８５ｇ/ｃｍ３以上ꎬ煅烧工艺是影响煅后焦振实密度的关键工序ꎮ提高煅烧带温度㊁延长煅烧带长度都可适当提高煅后焦振实密度ꎬ但会造成石油焦烧损大ꎬ同时影响回转窑安全运行ꎬ因此在煅烧环节设定煅烧带长度㊁煅烧带温度标准ꎬ同时建立煅烧带长度㊁煅烧带温度测量作业卡ꎬ确保测量值稳定㊁准确ꎮ(五)检验㊁培训㊁检查考核标准化检验标准化作用是确保数据真实可靠ꎬ避免人为㊁设备原因出现数据波动ꎻ培训标准化作用首先是提高员工标准化意识ꎬ认识到标准化才是唯一出路ꎬ其次教会员工熟练掌握工作技能ꎬ胜任岗位需求ꎻ检查考核标准化作用是保证员工按照设定标准㊁作业卡去开展工作ꎬ消除员工侥幸心理ꎮ管理手段不唯一ꎬ每个工厂可根据自身实际情况开展ꎬ比如流动红黄旗评比㊁看板管理㊁开展标准化大家谈等ꎻ管理并非一成不变ꎬ开展过程根据实际效果ꎬ不断优化㊁改善ꎬ适应生产需求ꎮ四㊁结束语综上所述ꎬ目前我国部分炭素厂对生产工艺标准化意识不足ꎬ无统一㊁固定标准ꎬ经常会出现阳极质量好时不清楚原因ꎬ未能及时总结经验ꎬ修订标准或固化到作业卡中ꎬ从而影响整个炭素阳极行业发展ꎮ因此炭素阳极生产过程中ꎬ必须合理运用标准化的生产工艺ꎬ从而保证阳极质量稳定ꎮ参考文献:[１]吉延新.改善铝用预焙阳极抗氧化性的措施分析[Ｊ].炭素ꎬ２０１６(１).[２]刘民章.升温速率对铝用炭阳极焙烧过程中裂纹形成的影响[Ｊ].炭素技术ꎬ２０１６(１).作者简介:方新华ꎬ黄河鑫业有限公司ꎮ９１１。
碳素材料工艺基础各种新型碳素功能材料第一章碳素材料的物质结构§ 1.1碳原子及其价态碳原子的基态电子层结构是1s22s22p x12p y1基态碳原子只有两个未成对的价电子，对外只能形成两个共价键，因此，基态碳原子是二价的。
绝大部分碳化合物的碳为四价，当基态碳原子受到激发，一个2s电子跃迁到2p轨道时，电子层结构就成为1s22s2p x2p y2p z ,碳原子就有了四个为成对的价电子，成为四价。
碳原子从基态到激发态要吸收161.5千卡/摩尔的能量，但和不同的原子化合时需要的能量大小却不一样，例如，C—H的键能为98.8千卡/摩尔，C—O的键能为84.0千卡/摩尔。
在所有的四价碳化合物中，碳原子处于三种价态中的一种状态，这就是四面体、三角形及线形键。
（1）四面体键碳原子的四个等值价键是由1个s—电子和三个p—电子杂化而成sp3杂化态，每个建中S成分占1/4，p成分占3/4，四个键的电子轨道形状相同，但方向不同，每个轨道的对称轴指向四面体的顶角，任意两键之间的夹角都是109°28´。
（2）三角形键在具有双键的不饱和的有机物、芳香族化合物和石墨中，碳原子中有三个等值价键分布在直角坐标系的xy平面上，互成120°角，这种等值价键是由1个s—电子和2个p—电子杂化而成sp2杂化态，每个键中，s成分占1/3，p成分占2/3，碳原子的第四个电子，又叫π电子，它的哑铃型对称的电子云指向直角坐标的z方向，成为π键。
苯分子中的π键又不同于乙烯中的π键，苯分子成六方平面结构，有六次对称轴即苯分子中所有碳—碳键长都是相等的，这就必须部分采用多中心分子轨道，认为苯分子中六个π电子是共有的，它们按六个碳—碳键平均分布，这种键叫做非定域键或离域键，实验发现，在苯、丁二烯、稠环芳香烃以及石墨中都是这种键，任何其他键结构式都不能反映它们的特性，这种现象称为共轭现象，这类分子称为共轭分子。
石墨和类石墨层面，是碳—碳共轭键加共轭键，键长为1.42埃，π电子可以自由地在层间漂移，并对相邻层面提供一种键力，由于它能使石墨具有热、电传导性，与金属的自由电子类似，所以，在碳—石墨物质中π键也称金属键。
石墨层间有一种较弱的键，成为范德华键，它不是电子云离域的原子间作用力，而是分子或原子间一些弱作用力的统称。
总之，石墨中有三种键在起作用，即碳—碳共价键（σ键）、共轭π键和范德华引力。
（3）线形键在乙炔（HC≡CH）和氢氰酸（HC≡N）分子中，碳—碳、碳—氮原子间是三键。
这类分子的几何构型为直线型，碳原子的一个s—电子与一个p—电子作线性杂化为σ键，其余2个p电子形成二个π键，这样就生成两个杂化了的sp电子云，键角180°。
§碳的晶体结构一切含碳物质在常压下热处理的最终产物为石墨，达到的石墨化度则视一系列条件因定，如母体的分子结构、碳化条件、催化剂的存在、热处理的温度等，在可石墨化碳（即软碳）未转化成三维石墨结构以前，碳基体主要是杂乱定向的六角网格层面堆积起来的块体，这种结构称为乱层结构。
（1）六方石墨结构它是碳元素在常温、常压以至很大的温度和压力范围内的平衡结构。
理论密度：D=碳原子质量×晶胞内碳原子数/晶胞体积=2.266克/厘米3。
（2）菱面体石墨结构（β石墨）在结晶良好的石墨中，菱面体成份约17%，石墨受到研磨后菱面体成分将增加到22%,此时石墨结构受到破坏，其堆积方式混杂，将这种石墨热处理至2000℃以上，将逐渐恢复到ABAB排列，因此，菱面体石墨是一种不稳定的带有缺陷的石墨。
（3）金刚石晶体结构金刚石晶胞为面心立方点阵，晶胞中有8个碳原子，有最高的硬度和最低的可压缩性。
理论密度为3.5362克/厘米3，和石墨的情况相似，实际密度总是低于理论密度。
（4）微晶体有机物受热分解残留的碳。
§碳素材料的结构缺陷（1）层面堆积缺陷（2）碳六角网格内的缺陷（3）空隙缺陷：碳素原料焦炭的生成和制品焙烧过程中都发生了有机物的热裂解和聚合反应，有不少气体作为反应物逸出，这样就在基体中产生大大小小的空隙和裂缝，他的视比重总是小于他的密度（真比重），制品中空隙体积与制品总体积的比重值即为气孔率。
空隙的存在对于材料的机械强度、电导率、热导率、抗氧化性、渗透性、吸附性、热膨胀系数等一系列物理—化学性能有重要影响，随空隙大小和宏观状态的不同，空隙的性质也不同的，有如下几种类型：①分子间隙两个以上石墨大平面分子叠合在一起，它们中间便有范德华力和金属键力在一起作用，两平面分子间的距离从理想石墨的3.354埃到乱层结构飞3.44~3.7埃，这类分子间隙虽在理论上能透过液体或气体，但由于液体的平面张力大，在进入这类微孔时，将有极大的阻力，因而不能用一般的比重瓶法来测量这类气孔的含量，而是作为材料的固有特性，以“以此类材料的密度低”来描述其形状。
②超微孔这类微孔最大直径20埃，是有机物大部分子焦化时向各自分子中心收缩而形成的分子间裂缝或气孔，这类气孔有发达的表面，能吸附气体和液体，是使碳具有吸附活性的微孔。
③过渡微孔直径或宽度达100~400埃，是有机物焦化时挥发物逸出的通道和分子集团收缩产生的裂缝，这种气孔可用比重瓶法测定（全孔率），用压汞法可测定它的大小分布。
这类气孔如果是圆形或椭圆形的，则对制品强度影响较小，如果是带有锐角的孔或延伸的裂缝，则在应力作用下，将逐渐扩大直至破坏，对制品的强度影响较大。
④粗大孔大于1000埃的气体或裂纹，它的产生原因有的是气泡和挥发物逸出的通道，有的是颗粒间架桥作用，有的则是颗粒和粘合焦间的收缩裂缝，它们的尺寸与粉末颗粒大小成比例。
§ 1.4 碳素材料结构的择尤取向模压或挤压成形的块状碳素材料的结构和性能常有各向异性。
其原因是成形时不等轴颗粒常以其面积较大的一面垂直于压力方向而取向，产生成层结构，明显的可以用肉眼或放大镜分辨出来。
模压的材料，其层面垂直于压力方向，挤压的材料则层面与挤出压力平行。
这种分层现象，使材料宏观物理性质有方向性，称为择尤取向，非压力成形的热解碳、碳纤维等的结构也有这种取向性。
碳素材料的则尤取向度一般可以测量其不同方向上的某一物理性质（如膨胀系数、电阻系数、机械强度等）来衡量。
即以平行于层面方向和垂直于层面的测定值相比较，例如，某一材料平行于层面方向的电阻系数ρ（∥）=6Ωmm2/m,垂直于层面方向的ρ（⊥）=10Ωmm2/m，则此材料以电阻系数衡量的择尤取向度为F=ρ⊥/ρ∥ =10/6=1.6 (1—10)第二章原材料特性§ 2.1. 原材料及其用途§ 2.2. 石油焦延迟焦化法：焦化时，渣油很快地流过加热炉管，被热至480~510℃以4~5kg/cm2的压力送入焦化塔，在塔内一定的气压下（1~2大气压）经过24~36小时焦化完毕。
焦化时产生的气体不断导出（330℃蒸出蜡油，220℃蒸出柴油，100℃以下蒸出汽油和石油气）。
原料油的质量和焦化的条件对焦炭的质量影响很大。
如果原料油中芳香族化合物含量高（600%），则链少而短，苯不溶物和杂质含量（特别是硫）少，则这种油类的化学反应性就较低，即热稳定性较高，其中呈圆片状的稠环芳香烃又比直线形稠环芳烃稳定性高，平面度大，在焦化过程中形成的中间相的可塑性大，它在较宽的温度范围内仍保持很好的可塑性，流动性好，所结的焦表面平滑，呈有光泽的长纤维结构，破碎后，颗粒呈细长针状，石墨化时容易成石墨的层状结构，顺着纤维方向的电阻系数小，这是典型的针状结构特征，这种针状结构的焦占多数时，这种焦就可以成为针状焦。
针状焦的特征凡是用针状结构发达的焦炭生产出来的制品，性能的各向异性就较大，但这种各向异性度并非愈大愈好，例如，热膨胀系数各向异性度大的制品，热震抗力就较差。
含硫多的石油焦在石墨化时会发生爆裂的异常膨胀现象，使制品开裂。
约在1200℃和1600~2000℃之间，由于硫的急剧逸出出现两次异常膨胀现象。
为了防止这一现象的发生，通常在料粉混合时加约2%的Fe2O3作抑制剂，因为氧化铁易于硫化合成硫化铁（FeS），它在石墨化过程中分解缓慢，抑制了硫分的突然逸出。
针状焦质量指标中很重要的一项是测定热膨胀系数，它和焦炭的微晶结构有密切的关系。
§2.3 沥青焦§2.4天然石墨按结晶形态分为显晶质和隐晶质石墨。
（一）显晶质石墨§2.3 炭黑炭黑是有机物不完全燃烧的粉状产物，主要成分是碳，它是由90~6000埃的原生颗粒组成，在原生颗粒上还有一些侧链。
炭黑是生产硬质电化石墨电刷和弧光碳棒的主要原材料之一。
所用原料和制造方法的不同，炭黑分如下八种：（1）瓦斯炭黑：以天然气为原料，经过压力调节器将气体压力控制在14~16cm水柱通入缝式火嘴，在火房内与不足量的空气接触、燃烧，在火焰中生成炭黑，附着在冷的曹铁表面，曹铁往复移动，炭黑被刮板刮下落入料斗；（2）混气槽黑：用煤焦油蒸馏产物如蒽油、奈油、防腐油等的蒸汽和煤气或天然气混合，在发出平面火焰的缝式火嘴中作不完全燃烧，所生成炭黑收集在用水冷却的移动曹铁上。
（3）滚筒炭黑：以液态碳氢化合物与煤气充分混合气化，经小孔喷出作不完全燃烧，所生炭黑附于内部用水冷却的滚筒表面，用刮板收入料斗。
（4）高耐磨炉黑：用液体碳氢化合物为原料，在一定压力下，将油喷入炉中，供给定量空气，使油气充分混合而燃烧，所生成炭黑附在曹铁、滚筒或滚柱上，收入料斗；（5）半补强炉黑：用天然气或在天然气中加入适量的油类原料，混以一定量的空气，喷入炉内作不完全燃烧而得；（6）喷雾炭黑：生成方法与高耐磨炉黑近似，但油与空气比例，空气供给方式、燃烧温度和冷却过程稍异；（7）灯烟炭黑：用液体碳氢化合物为原料，经油管注入燃烧盘内，通入适量空气，使成大火焰燃烧而成；（8）热解炭黑：在预先加热至1550℃的热解炉中，通入天然气，在没有空气进入的情况下，天然气与强热的格子砖表面接触而发生热解，这时，炉子的温度减低，直降到不能使天然气热解的温度，又要重新加热，生成炭黑。
炭黑的重要的物理、化学性质就是分散性，链状结构和粒子的表面特征。
炭黑的分散性通常以炭黑粒子直径的平均值来评定，其比表面直接与分散程度有关，粒径愈小，比表面积愈大，它与粘合剂结合的吸附力也愈大。
炭黑的物理化学指标第三章粘合剂§3.1 粘合剂的作用粘合剂是指能将粉末、颗粒状物质粘合成一个整体的物质。
有如下功能：1）使碳素料粉塑化，而具有较高的压力侧传系数，保证压块有足够的密度和强度。
这些粘合剂在一定的温度范围内有适当的粘度和表面张力，对碳粉的浸润能力。
2）煤焦油—沥青的含量高，在焙烧时焦化生成的“粘合焦”，具有和填料相似的物理—化学性质，使粉粒固结成整体，并且具有要求的机械强度和其他性能，各种人造树脂在固化或焦化后也具有类似的作用。
