發布時間:2024-01-09 發布者:admin 來源:行業動態 點擊次數:1339
碳材料的種類之多,總在不斷刷新我們的認知。
在熱場保溫的應用中,碳氈與石墨氈都是由原絲纖維經過編織針刺、低溫碳化、高溫碳化等工序制成。它們的前端工序基本相同,主要區別是石墨氈在碳氈基礎上進一步高溫碳化。
從碳氈到石墨氈,其中纖維的碳含量由90%以上提高到99%以上,灰分進一步降低。石墨氈的適用溫度也更高。
那么,碳紙和石墨紙也是這樣的“升級”、“遞進”關系嗎?
并非如此。下面兩張圖片能看出兩者外觀上的區別。
左:具有纖維紋理的碳紙,右:具有金屬光澤的石墨紙,又稱石墨箔
碳紙和石墨紙從原料開始就不同——碳紙是以碳纖維為原料。
在工藝上,碳紙的生產更復雜一些,部分工序類似于造紙,主要包括碳纖維分散、抄造、浸漬、熱壓固化、碳化、石墨化等。
在應用上,碳紙可以用作液流電池電極,不過在用作液流電池電極時,其親水性能差,電化學活性較差,不如石墨氈。
碳紙更常用于燃料電池氣體擴散層。用于燃料電池氣體擴散層的碳紙,需要具備多孔可控、導電導熱性能優良、機械強度高等特征。
由于碳紙的工藝難點多,它是燃料電池幾大材料中國產化率最低的一個。目前其價格可高達每平米千元以上。可見關鍵材料的技術及成本對新能源的影響是深刻的。
石墨紙是以天然鱗片石墨為原料,通過擠壓、軋制等工藝制成。
石墨紙的原料——天然鱗片石墨是一種自然資源。中國的天然鱗片石墨品質好,具有良好的耐高溫、導熱性等。
石墨紙主要用于高溫、密封、電子等領域,例如在單晶爐安裝過程中放置在石墨電極上下接觸面;又如我們在生產單晶爐保溫用石墨硬質復合氈時,可以貼石墨紙,以提高硬氈的抗氣流沖刷能力、減少硅單晶爐中硅蒸氣對硬氈的腐蝕等。
正因為碳材料豐富多樣,才有可能被人類探索、被廣泛應用,在眾多領域造福我們的生活。