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炭素材料生产中,配料的堆积与粒度比例应这样确定!

各种炭素材料制品都是按一定的粒度组成配料,也即用不同尺寸的颗粒按比例配合,以达到最紧密堆积。理论上,当用全部大小相同的正六方体粒子或用正方棱柱的粒子进行堆积,可以达到完整无缺、无孔隙的理想状态,但实际上的粒子都是不规则的。为说明颗粒最紧密堆积,以球形颗粒堆积来加以说明。表1是同一种圆球在理想状态下堆积时的孔隙率。从表1可见,使用同一直径的球体,无论采取何种堆积方式,其最小孔隙率只能是25.95%,其值与球体大小无关。当在直径较大的球体堆积后的孔隙中加入一定数量直径较小的球,则堆积体的孔隙率就下降。若在两组不同直径球体的堆积体中,再加入一定量直径很小的球体,则孔隙率更小,表2为多组球体的堆积特性。实验证明,当堆积用球体超过四组时,孔隙率变化就不明显了,如用二组球配合,且大球与小球直径的比值为7:3时,堆积最紧密。如用三组球,且直径比值为7:1:2时,堆积最紧密。在实际生产中,由于多组颗粒混合不可能完全均匀,也不能达到押想状态堆积,且破碎或磨粉后的炭素原料颗粒一般呈条形成多角形,实际堆积结果会有很大区别,但上述最紧密堆积规律对配方的制订有一定的参考价值。

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