不同温度下高温纯化后球形燃料元件A3-3基体石墨的性能和微观结构

为了研究高温纯化对高温气冷堆球形燃料元件用A3-3基体石墨的影响,对不同温度下纯化后A3-3基体石墨的综合性能和微观结构进行了对比分析和表征。结果表明,即使将纯化温度从1900℃降低到1600℃,高温纯化处理后基体石墨的综合性能均满足技术要求。X射线衍射分析结果表明,纯化后基体石墨的微观结构得到了显著提升,并且随着高温纯化温度的升高,基体石墨的石墨化有序度逐渐提高,其微观组织结构也逐渐优化,这有利于基体石墨综合性能的提升。当纯化温度从1600℃继续升高时,纯化后基体石墨的灰分和杂质含量基本保持不变,在更高温度下纯化后基体石墨的微观结构优化对改善其抗氧化腐蚀性能起到了决定性作用。因此,高温纯化工艺在球形燃料元件的生产中非常重要和必要。该研究也为未来将球形燃料元件的高温纯化温度从1900℃降至1600℃提供了重要依据,有助于在将来的球形燃料元件商业化生产中提高生产效率和降低生产成本。

碳纳米管膜的高温纯化研究

为了获得纯度更高的碳纳米管膜,保证材料发热稳定性,需要对通过化学气相沉积法得到的碳纳米管膜进行二次纯化.通过使用高温纯化炉,在真空状态下,从1700℃到3200℃分7挡温度对碳纳米管进行纯化,并对其含碳量和方块电阻进行比较.结果表明,高温纯化后的碳纳米管膜含碳量从95.0%提高到99.9%,解决了含碳量低的问题.同时,在高温纯化中发现碳纳米管膜方块电阻从纯化前3Ω降低到0.5Ω,方块电阻的降低对碳纳米管膜具有十分重要的意义,同样对碳纳米管膜后续产品的开发也有重要作用.

高温纯化设备真空气路优化解析

通过对现有国产高温纯化设备气场气路进行分析,对发现的问题进行优化处理,并根据新方案设计制造气场分气盘和气路,使国产高温纯化设备达到国外先进设备的纯化指标,满足我国三代半导体对于高纯度材料的要求。

C/C复合材料高温纯化与致密化技术研究

为实现光伏设备中炭素热场材料的循环使用,对硅化腐蚀后的C/C复合材料采用先纯化、再沉积的工艺路线,研究了不同工艺对C/C复合材料体积密度、抗折强度、物相组成以及微观元素分布的变化情况。结果表明:采用高温还原纯化法可大幅降低C/C复合材料中存在的Si元素,且纯化次数越多,纯化效果越明显。与此同时,在经过气相沉积后,材料密度和抗折强度均得到改善,分别从最初的1.94 g/cm^(3)和11.23 MPa提升至2.09 g/cm^(3)和22.93 MPa。

高温气冷堆燃料元件用天然石墨粉体制备研究

根据高温气冷堆燃料元件基体石墨对天然石墨粉体的要求,开展了浮选、高温-化学纯化、颗粒形貌修饰-分级、均匀化等方面的工业化制备技术研究,成功研制出可受控制的、品质均一的、经工艺性能检验符合技术指标要求的核级天然鳞片石墨粉体,并对影响天然鳞片石墨粉体性能较大的制备工艺技术进行了分析探讨。

用艾奇逊炉在不同温度提纯碳纳米管

利用艾奇逊炉分别在3 000℃和2 800℃下进行碳纳米管的提纯实验。利用ICP、EDS、TGA检测了提纯碳纳米管的主要催化金属含量、灼烧残余物含量;用四探针薄膜电阻仪检测其电阻率;利用SEM、XRD、FT-IR研究了不同温度提纯碳纳米管的组织结构变化和表面特点。研究结果表明,艾奇逊炉在不同温度下提纯的碳纳米管都可以有效降低碳纳米管粉体中的催化金属含量和灼烧残余物含量,满足动力电池导电剂要求。与原生碳纳米管比较,3 000℃提纯的碳纳米管的电阻率显著下降,石墨晶化程度提高;而2 800℃提纯的碳纳米管的电阻率略有提高,石墨晶化程度变化不大,表面官能团数量减少。

酸洗天然石墨高温提纯析出产物结构及成分分析

高温提纯是获得超高纯石墨的重要手段,分析高温提纯过程中杂质成因与杂质析出机制具有重要意义。本文将浮选石墨经酸洗提纯后,采用高温纯化方式进行再提纯。通过对高温提纯前后的石墨和炉内外收集的杂质进行化学成分、显微形貌和物相组成分析,研究了高温提纯过程中的杂质析出机理和炉内杂质形成原因,为天然石墨的高温提纯工艺优化提供了重要参考。

石墨纯化技术研究分析

对比分析浮选法、酸碱法、氢氟酸法、氯化焙烧法以及高温提纯等纯化石墨技术的优缺点,提出采用将氯化焙烧法和高温纯化结合的高温氟利昂纯化技术来纯化石墨。高温氟利昂纯化工艺,选取氟利昂作为纯化气体,在密封真空腔室中加热至2 200℃以上进行纯化。通过尾气处理装置,有效解决了尾气带来的环保问题,成功应用于生产。辉光放电质谱(GDMS)检查结果表明,纯化后的杂质含量≤5×10^(-6)以下,理想状态会达到1×10^(-6)以下。