石墨化是人造石墨生产的关键工序，主要利用热活化将热力学不稳定的碳原子实现由乱层结构向石墨晶体结构的有序转化，需要使用高温热处理对原子重排及结构转变提供能量，这一过程需要消耗大量能量，属于高能耗环节，并且在目前人造石墨成本结构中， 石墨化约占了50%，为目前负极材料降本的重要环节。

负极材料石墨化主流炉型及工艺

目前负极材料石墨化过程采用的炉型主要有艾奇逊石墨化炉、内串石墨化炉、箱式石墨化炉及连续式石墨化炉等4种，其中使用Z为普遍的是艾奇逊石墨化炉，少量使用内串石墨化炉。箱式石墨化炉和连续石墨化炉是近几年开发的新型炉型，箱式石墨化炉发展速度较快，主要是通过艾奇逊炉改造和部分新建。连续式石墨化炉均为新建且仍在偿试过程中，其炉型和工艺均不完全成熟，真正广泛使用还有待时日。

石墨化主要有间歇式和连续式两种生产工艺，其中连续石墨化炉为未来石墨化的发展方向。按照加热方法不同，石墨化主要有间歇式和连续式两种生产工艺。间歇式石墨化过程中物料需要经历装炉、升温、石墨化、降温断电出炉等工序。目前间歇式石墨化工艺主流为艾奇逊及厢式石墨化炉。

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石墨化过程是使碳材料二维空间无序的六角碳原子平面逐渐变成三维有序空间的重叠。一般而言，石墨化是从1700℃开始石墨化，在温度升高过程中，晶体增长，石墨化度提高，层间距变小，2300℃时接近标准石墨。石墨化可以使碳原子进行重排，得到良好的导热性和低热膨胀系数，并且可以排除杂质，增加纯度。目前在人造石墨石墨化过程中，从极速pk10到大批量生产的百年来，人们提出了三种主要的石墨化理论假说。

一、石墨化机理

1.碳化物转化理论

碳化物转化理论Z早是由艾奇逊提出，依据合成碳化硅实验，他认为碳材料是先与矿物质（氧化铁、氧化铝、二氧化硅）形成碳化物，然后碳化物在高温条件下分解成为金属蒸气和石墨。

2.再结晶理论

再结晶理论由塔曼提出，认为碳材料本身就有很小的石墨晶体，在石墨化时石墨晶体与晶体连接在一起形成大的晶体，而且石墨化过程中也会有新的晶体产生。石墨化的难易程度和结构有关，松散的材料距离长难连接，密实的碳材料更容易连接，容易石墨化。但实际上通过XRD分析，极速pk10大多数碳材料中并没有晶体结构，因此再结晶理论并没有得到广泛认可。

3.微晶生长理论

此理论Z早是德拜和谢乐一起提出，他们认为：碳材料是稠环芳香烃化合物，是Z原始的物质，在加热过程中，这些稠环芳香烃化合物会经过分解和聚合等反应，生成炭青质。炭青质连接各种异类原子、官能团等，通过原子之间的作用力，使平面翻转，形成规则排列的正六角形微晶。由图1可知，这些微晶不断生长会转化为石墨，在1000℃以前无明显变化，加热到1000℃-1500℃时，微晶生长加快，侧链断裂与六角平面碳原子结合，形成了更大的平面。a轴增长的同时，c轴也在进行生长，长度和厚度都增加，逐渐从认为无序变成三维空间有序的排列，2250-2800℃左右形成接近理想石墨晶体。

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