Bindemittel ist einer der Rohstoffe für Graphitelektroden.
Dieser Artikel stellt hauptsächlich das Bindemittel vor, das bei der Herstellung von Graphitelektroden verwendet wird.
Das Bindemittel bindet die Zuschlagstoffe und Pulverpartikel und sorgt dafür, dass die geknetete Kohlenstoffpaste eine gute Plastizität aufweist.
Die Binderfunktion hat zwei Aspekte:
1. Im flüssigen Zustand werden das kohlenstoffhaltige Zuschlagmaterial und das Pulver befeuchtet, verbunden und zu einer plastischen Paste verknetet. Nach dem Aushärten der Paste unter Druck und dem Abkühlen härtet das Bindemittel aus, und das Zuschlagmaterial und das Pulver verfestigen sich zu einem Grünling.
2. Der Grünling wird bei hoher Temperatur gebrannt. Dabei beteiligt sich das Bindemittel an der Karbonisierungsreaktion und bildet eine feste Verbindung, wodurch das Produkt eine feste Geometrie erhält. Das Bindemittel befindet sich im geeigneten Temperaturbereich.
Es handelt sich um eine fließfähige Flüssigkeit, die von kohlenstoffhaltigen Aggregaten und Pulvern absorbiert wird, in deren Poren eindringt und sich innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zu einer plastischen Paste verkneten lässt. Diese Paste zeichnet sich durch gute Viskoelastizität und Schmierfähigkeit aus.
Viskoelastizität bedeutet, dass ein Material unter einer bestimmten Temperatur oder unter Langzeitbelastung viskos fließt, während es unter niedriger Temperatur oder kurzzeitiger Belastung elastisch ist. Die Viskoelastizität beeinflusst die Formgebung (Kompressionswirkung). Schmierfähigkeit bezieht sich auf die
Die Position der Zuschlagstoffpartikel zueinander ist leicht veränderlich. Durch das Zusammenfügen zu einer stabilen Anordnung wird ein Zerkleinern der Zuschlagstoffpartikel verhindert. Die Paste sollte während des Formprozesses eine gute plastische Verformbarkeit aufweisen.
Nach dem Abkühlen ist der Rohling ausgehärtet. Dabei sollte er keine abrupten Formveränderungen (wie Ausdehnung oder Zusammenziehen) aufweisen. Beim Rösten wird das Bindemittel auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und verflüssigt sich wieder.
Nach langer Pyrolyse und Polykondensation wird es schließlich zu Pechkoks verkohlt, wobei sich gleichzeitig Aggregat und Pulver fest verbinden. Der in diesem Verkohlungsprozess verbleibende Koks sollte möglichst hoch sein (d. h. der Verkokungsgrad sollte hoch sein). Während des Röstens
Der grüne Körper sollte keine übermäßige Volumenschrumpfung aufweisen (eine übermäßige Volumenschrumpfung führt zu Rissen im Röstprodukt).
Für die Herstellung von Graphitelektroden ist es wünschenswert, dass der Koks nach der Karbonisierung des Bindemittels leicht zu graphitieren ist und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der dem von kohlenstoffhaltigen Aggregaten bei hohen Temperaturen für die Graphitisierung ähnelt.
Veröffentlichungsdatum: 23. Juni 2020