碳糊电极的制备、处理及表征

炭电极工艺流程
《炭电极工艺流程》
炭电极是一种用于电弧炉冶炼、炼钢和炼铁的重要材料，在工业生产中起着至关重要的作用。

它是由石墨和焦炭经过特定工艺制成的，具有良好的导电性和耐高温性能。

下面我们将介绍炭电极的制作工艺流程。

首先是原料的准备。

制作炭电极的主要原料是石墨和焦炭。

石墨选择具有较高结晶度和颗粒度适中的原料，而焦炭则需具有良好的导电性能。

这两种原料经过严格的筛分和混合后，进入下一步的工艺流程。

其次是石墨浆料的制备。

经过混合的石墨和焦炭进入到石墨浆料的制备环节。

在高速搅拌的作用下，原料与粘结剂充分混合，形成具有一定流动性和塑性的石墨浆料。

然后是成型工艺。

在成型过程中，石墨浆料被注入到成型模具中，经过振动和压实，使得原料充分填充模具，并具有一定的凝固度。

成型后的炭电极具有一定强度和形状，可以进入下一步的烘烤工艺。

最后是烘烤和石墨化工艺。

成型的炭电极放入烤箱中，在高温下进行石墨化处理。

在石墨化的过程中，石墨和焦炭发生物理化学变化，原料内部的结构得到改善，导电性能得到提高。

经过石墨化处理后，炭电极成品即可包装出厂，用于各种工业生产领域。

通过上述工艺流程，炭电极的制作完成，这种材料可以在电弧炉冶炼和炼钢过程中发挥着重要的作用，为工业生产提供有力的支持。

碳电极的生产工艺碳电极是一种用于电化学过程的重要材料，广泛应用于锂离子电池、超级电容器等领域。

碳电极的生产工艺对于电池的性能和稳定性有着重要的影响。

本文将介绍碳电极的生产工艺流程及其主要步骤。

1. 原材料选择碳电极的主要原材料是石墨粉，其质量和纯度对电极的性能有着直接影响。

生产过程中需要选择高纯度的石墨粉，并进行粒度的控制，以确保电极材料的均匀性和稳定性。

2. 糊料制备糊料是碳电极的关键组成部分，由石墨粉、导电剂、粘结剂和溶剂混合而成。

其中，石墨粉提供电化学反应的活性材料，导电剂（如碳黑）增强电导性能，粘结剂（如聚合物）提供粘结力，溶剂则用于调整糊料的流动性。

制备糊料的过程中需要精确控制原材料的配比和搅拌时间，以获得均匀的糊料。

3. 糊料涂布糊料涂布是将制备好的糊料均匀涂布在导电基材上的过程。

导电基材通常采用铜箔或铝箔，其表面需要经过特殊处理以提高与糊料的附着力。

涂布过程中需要控制涂布速度和涂布厚度，以确保电极的均匀性和稳定性。

4. 干燥处理涂布完成后，需要对电极进行干燥处理以去除溶剂。

干燥过程中需要控制温度和湿度，以避免电极材料的热分解或结构变化。

常见的干燥方法包括自然干燥和热风干燥，其中热风干燥速度更快，但需要注意控制温度，避免过高温度对电极材料的热损伤。

5. 烘烤处理干燥完成后，需要对电极进行烘烤处理以提高其结构稳定性。

烘烤过程中需要控制温度和时间，以使糊料中的粘结剂充分固化，同时排除残余的溶剂和气体。

常见的烘烤方式包括真空烘烤和热压烘烤，其中热压烘烤可以提高电极的密实性和机械强度。

6. 切割与整形经过烘烤处理后，电极需要进行切割和整形，以满足不同电池的要求。

切割过程中需要使用特殊工具，如激光切割机或刀具，将电极切割成所需的形状和尺寸。

整形过程中可以采用机械或化学方法，使电极边缘光滑，并去除不需要的材料。

7. 表面处理电极的表面处理是为了提高其与电解液的接触性能和电化学反应速率。

常见的表面处理方法包括热处理、氧化处理和表面涂覆。

电极糊技术操作规程一、成品技术规格及标准应符合于国家标准GB10130-88对电极糊制定的技术规格，按本标准生产出的电极糊，可广泛应用于大、中、小型敞开式矿热电阻炉，用来冶炼铁合金、电石等产品。

电极糊的工作过程中按传导热、电阻热、辐射热、自焙成电极。

电极糊虽然是一种廉价材料，它确实是电炉工作的心脏，能否正常工作，不仅关系到冶炼的各项经济技术指标完成的好坏，更主要的是确保了安全生产。

电极糊的技术指标应符合下表规定：二、原料技术要求制造电极糊的原料有固体碳素材料和粘结剂。

固体碳素无烟煤、焦炭及少量石墨电极切屑。

无烟煤是组成电极糊的主要原料，采用无烟煤不仅是由于价格低，更主要的是它能改善电极糊的质量。

无烟煤质地致密，与其它煤种相比，含碳量高，机械强度大和挥发分少，使用焦炭和石墨电极切屑的目的是为了提高电极的导电和导热性能。

粘结剂有沥青和煤焦油，粘结剂的沥青中加入焦油的主要目的是调整其软化点，电极糊中的粘结剂在烧结过程中分解并排除挥发物，残留碳转变为坚固的焦炭网，起焦结作用，使自焙电极形成坚硬的整体。

1、煅煤：要求固定碳90%以上，挥发分1.0%以下，灰分6%以下。

2、焦炭：固定碳80%以上，灰分12%以下，挥发分3%以下，硫分1%以下。

3、煤沥青：其软化点为65~75℃，含游离碳为18~25%，挥发分55~70%，灰分小于0.5%，水分小于5%。

4、煤焦油：要求水分含量小于4%，灰分小于0.15%，游离碳小于10%，煤沥青和煤焦油需经加热脱水后使用。

5、石墨粉：要求固定碳80%以上，挥发分4~6%，灰分10%以下，比电阻1000~1200Ω.M。

三、对电极糊的配比要求对电极糊的配比需考虑各种固体料的配比，粒度组成，粘结剂的软化点和加入量。

1、固体料配比矿热炉自焙电极所用的电极糊分开口炉用的标准电极和封闭炉用的封闭糊两种。

电极糊的配方实例2、粒度要求电极糊的固体料中大颗粒的粒度应为15mm以下，混合料中的小颗粒数量为50~60%，控制粒度组成的目的是使颗粒面互相填充最为密实，以获得改密强度高和导电性好的电极糊。

电极糊的使用及生产要点介绍一、电极糊的使用:电极糊也称自焙电极，它是依靠矿热炉内的热量完成焙烧的，因此，电极的消耗速度与焙烧速度相匹配是电极糊使用的关键，由于，矿热炉技术的发展，逐步向大型化、密闭化方向发展，电极在焙烧过程中由过去开放式炉型获得的较多的传导热和辐射热减少只有为传导热一种，因此电极从炉内获得的热量大幅减少，这就要求提高电极糊的烧结性能来弥补这一不足。

对于电极糊使用厂家来说，最为忌讳的两大问题就是电极软断和硬断，其中软断更为可怕，容易造成事故。

硬断是电极糊烧结后强度不够造成的；软断是电极烧结速度不及消耗速度，下放过快，电极未完全烧结承受不了电极下部的拉伸和侧向冲击，造成断裂。

这两个问题与碳素生产厂家电极糊的性能有直接的关系，也与使用过程中操作有关。

电极糊的生产主要环节只有两个，即配料和混捏。

其中混捏目前基本大同小异，只要混捏设备是正规设备（2000L以上间断式双轴混捏锅）/工艺上把握好混捏温度和时间即可。

而配料的关键是合理的配方；原料的选择、粒度配比，尤其重要的是粘结剂沥青的软化点和粘结剂的使用量。

目前来讲，困扰生产厂家的主要问题是电极糊焙烧速度过慢，因此有的厂家采用降低沥青使用量的方法。

这种办法在一定程度上有效，但是沥青量过低造成电极糊的流动性变差，电极糊不易在电极筒内充实，烧结后密实程度较差易造成硬断，另外一种方法是降低沥青的软化点，提高电极烧结速度，可是沥青软化点也不是可以无限制地降低，因为过低软化点的沥青使得沥青结焦率降低，电极的强度同样要降低，还是要出现硬断现象。

因此电极糊的生产除了要恰如其分地掌握好以上两种手段外，还要通过配方的调整来提高电极的烧结速度，如配方中适当增加导电、传热性能好的石墨质原料，来增加电极从炉内获取的传导热量，以加快焙烧速度，同时设法降低电极的消耗来减少电极下放的速度也可以达到电极消耗与焙烧的匹配。

本人从上世纪八十年代开始研究电极糊的生产技术，为西北金昌公司的电镍炉生产电极糊进行试验，也采取在沥青中添加一定添加剂，同样有一定的效果。

原料：用于炭素生产的原料有哪些？在炭素生产中，通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。

固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等；粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。

此外生产中还使用一些辅助物料，如石英砂、冶金焦粒和焦粉。

生产一些特种炭和石墨制品（如炭纤维、活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃炭）则采用其他一些特殊原料。

煅烧：什么叫煅烧？哪些原料需要煅烧？碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200-1500°C）热处理的过程称为煅烧。

煅烧是炭素生产的第一道热处理工序，煅烧使各种炭质原料的结构和物理化学性质发生一系列变化。

无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份，需要进行煅烧。

沥青焦和冶金焦的成焦温度比较高（1000°C以上），相当于炭素厂内煅烧炉的温度，可以不再煅烧，只需烘干水分即可。

但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用，则应与石油焦一起送入煅烧炉煅烧。

天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。

压型：挤压成型原理是怎样的？挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后，受到压实和塑性变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。

挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程。

糊料挤压过程是在料室（或称糊缸）和圆弧式型嘴内进行的。

装入料室内的热糊料在后部主柱塞的推动下。

迫使糊料内的气体不断排除，糊料不断密实，同时糊料向前运动。

当糊料在料室的圆筒部分运动时，糊料可看作稳定流动，各颗粒料层基本上是平行移动的。

当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时，紧贴嘴壁的糊料前进中受到较大的摩擦阻力，料层开始弯曲，糊料内部产生不相同的推进速度，内层糊料推进超前，导致制品沿径向密度不均匀，因此在挤压块内产生内外层流速不同而引起的内应力。

最后糊料进入直线变形部分而被挤出。

焙烧：什么是焙烧？焙烧的目的是什么？焙烧是压型后的生制品在加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，按一定的升温速度进行加热的热处理过程。

炭电极工艺流程
炭电极是一种用于熔化金属的重要材料。

它的制备工艺流程包括原料选择、装料、热处理、加工和包装等环节。

首先是原料选择。

炭电极的原料通常为高质量的石墨粉末。

在选择原料时，需要注意其颗粒大小和纯度等因素，以确保最终制备出的炭电极具有良好的导电性和机械强度。

接下来进行装料。

将选好的石墨粉末装入模具中，在其表面加上一定压力，以使石墨粉末紧密地结合在一起。

装料时需要注意控制装料量和装料均匀性，以确保制备出的炭电极的尺寸和性能均符合要求。

然后进行热处理。

将装有石墨粉末的模具送入高温炉中，进行热处理。

热处理的目的是使石墨粉末发生烧结反应，形成致密的炭电极。

热处理后，对炭电极进行加工。

加工工艺包括磨削、切割和打孔等操作。

首先，使用磨床对炭电极进行平整处理，以去除表面的不规则部分。

然后，使用切割机将炭电极切割成所需的尺寸。

最后，在需要的位置上进行打孔，以便将炭电极安装到电熔炉中。

最后是包装。

将加工好的炭电极进行清洁，并使用包装材料进行包装。

包装时需要注意保护炭电极的表面免受破损和腐蚀。

炭电极工艺流程简要如上所述。

这个流程旨在确保制备出的炭
电极具有良好的导电性、机械强度和耐腐蚀性能。

通过科学的工艺流程，可以提高炭电极的使用寿命和工作效率，从而更好地满足金属熔化的需求。

液相碳载硫电极制备
液相碳载硫电极的制备通常包括以下步骤：
1.碳材料的准备：选择适当的碳材料，如石墨烯、碳纳米管、活性炭等，将
其研磨成粉末。

2.硫的准备：选择适当的硫源，如硫磺、硫化物等，将其研磨成粉末。

3.混合：将碳材料和硫粉末按照一定的比例混合，通常采用球磨或搅拌的方
式进行混合。

4.压制成型：将混合后的材料压制成电极片或电极棒，可以采用热压、冷压
等方式进行压制。

5.干燥：将压制好的电极片或电极棒进行干燥处理，以去除其中的水分。

6.碳化处理：将干燥后的电极片或电极棒进行碳化处理，以固定其中的硫。

7.表面处理：对碳化后的电极进行表面处理，以提高其电化学性能。

在制备过程中，需要注意以下几点：
1.碳材料和硫粉末的比例需要根据具体的应用需求进行调整。

2.混合过程中需要保证碳材料和硫粉末充分混合均匀。

3.压制成型时需要保证电极的尺寸和形状符合要求。

4.干燥和碳化处理时需要注意温度和时间的选择，以避免材料发生变形或开
裂。

5.表面处理时可以采用化学氧化、电化学氧化等方式进行处理，以提高电极
的电化学性能。

电极糊生产配方电极糊是一种用于电池制造的重要材料，它能够提供电池所需的电导率和稳定性。

在电极糊的生产过程中，配方的选择是至关重要的。

本文将介绍一种常用的电极糊生产配方，并探讨其组成和制备过程。

一、配方组成电极糊的配方通常包含以下几个主要组分：活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂和添加剂。

1. 活性物质：电极糊的活性物质通常是一种特定的化学物质，如锂铁磷酸盐（LiFePO4）或锂钴酸锂（LiCoO2）。

这些活性物质能够嵌入和释放锂离子，从而实现电池的充放电过程。

2. 导电剂：为了增强电极糊的电导率，通常需要添加导电剂。

常用的导电剂有碳黑、导电聚合物等。

这些导电剂能够提供良好的电子传导性能，促进电极糊中的电荷传输。

3. 粘结剂：粘结剂是电极糊中的一种胶黏物质，用于固定和粘结其他组分。

常用的粘结剂有聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸（PAA）等。

粘结剂能够形成网络结构，提高电极糊的粘附性和机械强度。

4. 溶剂：溶剂是电极糊中的溶解介质，用于调节糊料的黏度和流动性。

常用的溶剂有N-甲基吡咯烷酮（NMP）、乙醇等。

溶剂的选择应考虑到其对其他组分的溶解性和挥发性。

5. 添加剂：添加剂是一些辅助性的物质，用于改善电极糊的性能和加工过程。

常用的添加剂有分散剂、增稠剂、粘度调节剂等。

这些添加剂能够调节电极糊的流变性能、分散性和黏度等。

二、制备过程电极糊的制备过程包括材料的混合、分散和成型等步骤。

下面将逐步介绍电极糊的制备过程。

1. 材料的混合：首先将活性物质、导电剂和粘结剂按一定比例混合。

混合的目的是将各个组分均匀分散，并确保它们之间有良好的接触和相互作用。

2. 分散处理：将混合好的材料进行分散处理，以进一步提高材料的均匀性和分散度。

分散处理可以采用高速搅拌、超声波处理等方法，使材料颗粒更加细小均匀。

3. 溶剂的添加：将适量的溶剂添加到混合好的材料中，调节电极糊的黏度和流动性。

添加溶剂时需要适量控制，以避免电极糊过于稀薄或过于浓稠。

制备电极通常需要经过以下一系列工艺步骤：
1. 材料选择：根据电极的特定应用需求，选择适合的材料作为电极的基材。

常见的电极材料包括碳材料（如石墨）、金属材料（如铜、铝）以及复合材料等。

2. 原料处理：对所选材料进行原料处理，包括清洗、筛分、干燥等，以去除杂质和调整颗粒的大小和形状。

3. 混合和配比：将所选材料按照一定的配方混合，并根据实际需求添加一些添加剂或者活性物质，以改善电极的性能。

4. 糊料制备：通过将混合好的材料与粘结剂和溶剂混合，制备出具有一定粘度的糊料。

糊料的粘度和流动性可以根据要求进行调整。

5. 涂布或浸渍：将糊料涂布或浸渍到电极基材上，形成一层均匀的薄膜。

涂布可以采用刮涂、滚涂、喷涂等方式，确保膜层的均匀性和厚度一致。

6. 干燥：将涂布或浸渍后的电极进行干燥，以去除溶剂和水分。

干燥方式可以是自然风干、烘箱干燥或者真空干燥等，确保电极
在固体状态下得以形成。

7. 压片和成型：对干燥后的电极进行压片和成型，以提高其密实度和机械强度。

压片的压力和时间需要根据具体材料和要求进行控制。

8. 烧结：将压片成型的电极放入高温炉中进行烧结处理，使电极材料颗粒之间相互结合，并提高电极的导电性和稳定性。

9. 后续处理：根据电极的具体应用需求，可能需要进行一些后续处理工艺，如表面涂覆、活化处理、薄膜修饰等，以进一步改善电极的性能。

以上是制备电极常见的工艺步骤，不同类型的电极制备过程可能会有所差异。

同时，为确保电极质量和性能的稳定性，各个工艺步骤都需要严格控制和优化。

碳电极制备方法嘿，朋友们！今天咱就来唠唠碳电极制备方法这档子事儿。

你说这碳电极啊，就像是电子世界里的小能手，能让电流顺畅地跑起来。

那怎么制备它呢？咱一步步来。

首先啊，得选好材料。

就像做饭得挑好食材一样，碳材料可不能马虎。

有石墨啊、碳纤维啊等等好多选择呢。

这就好比你要盖房子，得先选好砖头不是？然后呢，就是加工处理啦。

把选好的碳材料进行各种打磨、切割，让它变成我们想要的形状和尺寸。

这就好像给碳材料来个大变身，从丑小鸭变成白天鹅。

接着就是关键的一步啦，掺杂改性。

给碳材料加点“调料”，让它性能更棒。

就跟做菜加调料提味一个道理，加对了调料，那味道，啧啧，绝了！经过这一步，碳电极就更厉害啦。

还有哦，制备过程中可得注意环境和条件。

温度啊、湿度啊都得控制好，不然这碳电极可就闹脾气啦。

你想想，要是你在一个又冷又潮的地方，你也不乐意好好干活儿呀，碳电极也一样呢。

哎呀，这制备碳电极可不是一件容易的事儿啊，得像照顾小孩子一样精心。

要是有一步没做好，那可就前功尽弃咯。

咱再说说这碳电极的用途，那可多了去了。

在电池里啊，它就是那个默默奉献的小英雄，让电池能给我们的手机、电脑供电。

在一些化学反应里呢，它又像个小魔法师，促进反应的进行。

你说这碳电极是不是很神奇？咱生活中好多地方都离不开它呢。

所以啊，好好研究它的制备方法，那可是相当重要的呀。

总之呢，碳电极制备方法可真是一门大学问。

得用心去琢磨，去尝试。

就像学骑自行车一样，一开始可能会摔倒，但多练几次，不就会了嘛。

咱对待碳电极制备也得有这股子劲儿，不怕失败，勇往直前。

相信只要咱努力，就能制备出超级棒的碳电极，为我们的生活带来更多的便利和惊喜！大家一起加油吧！。

第50卷第'期2021年'月应用化工Applied Chemical IndusWyVoe.50No.1Jan.2021碳糊电极和化学修饰碳糊电极制备及应用研究进展夏强，张淑平（上海理工大学理学院，上海200093）摘要:碳糊电极（CPE）是一种广泛应用于电化学领域的新型电极。

将石墨粉和粘合剂混合成均匀的碳糊，然后将其挤压进电极管中便制成了碳糊电极。

具有制备方法简单、背景电流小、无毒、电位窗口宽等优点，但由于制备过程中加入了不导电的粘合剂而降低了检测灵敏度。

因此，制备碳糊电极时常加入修饰材料以提高电极的电化学性能。

概述了碳糊电极和化学修饰碳糊电极的发展、制备方法和应用，对制备电极的材料和修饰剂的选用进行了分析。

概括了近些年来化学修饰碳糊电极在不同领域的应用。

关键词:碳糊电极;修饰剂;制备;应用中图分类号:TQ425.6；O657.1文献标识码：A文章编号：1671-3206（2021）01-0225-04Progress in preearation and application of carbon pasteelectrode and chemicaliy modiZed carbon paste electrodeXIA Qiang，ZHANG Shu-ying(School of Science，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai200093，China)Abstract:The carbon paste electrode(CPE)is a new type of electrode prepared by mixing graphite pow­der and binder to foo a homogenous carbon paste，then filling them into an electrode tube.It is wib/y used on thefoeed ofeeecteochemosteyowongtosomeunoqueadeantagessuch assompeepeepaeatoon peoces，eowbackgeound cu eent，non-toiocand wodepotentoaewondow.Aethough CPE hasmanyadeantages，the p eesence of non-conduct oee b onde eon CPEeead tohondeeeeecteon teansfeeand eeducethesensotoeotyofthe detectoon system.Theeefoee，themodofoed mateeoaesaeeoften used toompeoeetheeeecteochemocaepeefoem-anceofCPE.Thosaetoceeeeeoewsthedeeeeopment，peepaeatoon methodsand appeocatoon ofcaebon pastee-eecteodesand chemocaeymodofoed caebon pasteeeecteodes，and theseeectoon ofmateeoaesand modofoeesfoe eeecteodepeepaeatoon aeeanaeyeed.Theappeocatoonsofchemocaeymodofoed caebon pasteeeecteodeson dof-feeentfoeedson eecentyeaesaeesummaeoeed.Key words:carbon paste electrode;modification reagent;preparation;applicationAdams报道了一种用于伏安法的新型固体碳电极⑴，将此电极命名为碳糊电极（CPE）。