人造石墨真密度分析
因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!
文章概述:人造石墨真密度分析聚焦于测定材料绝对体积特性,核心检测对象包括真密度、孔隙率及表观密度等物理参数。采用气体置换法(如氦气渗透)计算真密度值(g/cm³),关键项目涵盖密度均匀性、开闭孔率及与宏观性能关联性分析,参照ISO 12154和GB/T 5061标准确保精度控制在±0.01 g/cm³内,适用于锂电池负极、核石墨等高性能材料质量控制。
检测项目
物理性能检测:
- 密度测量:真密度(g/cm³,精度±0.01)、表观密度(g/cm³,参照GB/T5061)
- 孔隙率分析:开孔率(%,范围0.1%-30%)、闭孔率(%,范围0.1%-20%)
- 体积收缩率:烧结后体积变化(%,值≤1.5)
- 碳含量:总碳(wt%,≥99.5%)、固定碳(wt%,偏差±0.2%)
- 杂质检测:金属元素含量(ppm,如Fe≤50、Si≤30)
- 挥发分:热解损失(wt%,≤0.5%)
- 晶体结构:石墨化度(%,≥90)、晶面间距(nm,0.3354±0.0002)
- 粒度分布:D50粒径(μm,10-100)、比表面积(m²/g,1-20)
- 取向因子:C轴排列度(%,≥85)
- 热膨胀系数:CTE(10⁻⁶/K,值≤3.5)
- 导热率:热导率(W/m·K,≥100)
- 比热容:J/g·K(0.71±0.05)
- 抗压强度:MPa(≥40)
- 弯曲强度:MPa(≥20)
- 弹性模量:GPa(≥10)
- 电阻率:μΩ·m(≤15)
- 电导率:S/m(≥3000)
- 介电常数:ε(5.0±0.5)
- 粗糙度:Ra值(μm,≤1.0)
- 接触角:度(≥90)
- 吸附性能:气体吸附量(ml/g,≤5)
- 氧化速率:mg/cm²·h(≤0.01)
- 耐腐蚀性:失重率(%,≤0.1)
- 湿热老化:性能衰减(%,≤5)
- 可磨性指数:HGI(≥60)
- 成型密度:g/cm³(1.6-1.8)
- 粘结强度:MPa(≥5)
- 粉尘爆炸指数:Kst(bar·m/s,≤50)
- 可燃性:燃烧速率(mm/min,≤20)
- 毒性释放:有害气体浓度(ppm,≤10)
检测范围
1.锂电池负极材料:应用于锂离子电池,重点检测真密度与孔隙率对充放电效率和循环寿命影响
2.等静压石墨:用于高温炉具,侧重密度均匀性和热膨胀系数稳定性检测
3.核反应堆石墨:核能领域应用,核心检测中子吸收截面和辐照后密度变化
4.导电石墨制品:电极材料,重点分析电阻率和结构取向对导电性能关联
5.密封石墨材料:机械密封件,检测孔隙率和压缩回弹率以确保耐磨性
6.涂料添加剂石墨:功能性涂料,侧重粒度分布和表面粗糙度对分散性影响
7.耐火材料石墨:高温耐火砖,核心检测氧化速率和热导率衰减
8.航空航天石墨部件:轻量化结构件,重点分析真密度与力学强度匹配度
9.燃料电池双极板:能源设备,检测电导率和耐腐蚀性以优化效率
10.3D打印石墨粉体:增材制造原料,侧重流动性指数和烧结后密度一致性
检测方法
国际标准:
- ASTMC559-16人造碳和石墨材料密度测定标准方法(基于气体置换法)
- ISO12154:2014干燥材料密度测定方法(氦气渗透法)
- ISO15901-1:2016孔隙结构分析(压汞法)
- ASTMD2638-10(2020)体积收缩率测试标准(热重分析)
- ISO8004:1985石墨化度测定(X射线衍射法)
- GB/T5061-1998人造石墨真密度测定方法(阿基米德法)
- GB/T3074.1-2016石墨电极密度测试(浸渍法)
- GB/T24533-2019锂电池负极材料密度检测(气体置换法)
- GB/T3620.1-2016杂质元素分析方法(ICP-OES)
- GB/T3780.5-2017比表面积测试(BET法)
检测设备
1.气体置换密度仪:AccuPycII1340型(分辨率0.0001g/cm³,压力范围0-20psi)
2.电子天平:SartoriusMSE6.6S-000-DM型(精度0.1mg,量程210g)
3.压汞孔隙仪:AutoPoreV9600型(孔径范围0.003-1000μm,压力60,000psi)
4.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE型(角度精度0.0001°,检测限0.1%)
5.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000型(粒径范围0.01-3500μm,精度±1%)
6.导热系数测试仪:NetzschLFA467型(温度范围-120-2000°C,精度±3%)
7.万能材料试验机:Instron5966型(载荷范围0.5-50kN,位移分辨率0.1μm)
8.四探针电阻仪:LorestaGPMCP-T700型(电阻范围0.1-10⁶Ω·cm,电流精度0.1%)
9.热重分析仪:TAInstrumentsQ50型(温度范围室温-1000°C,灵敏度0.1μg)
10.扫描电子显微镜:JEOLJSM-7900F型(分辨率1.0nm,放大倍数×500,000)
11.比表面积分析仪:MicromeriticsASAP2060型(检测限0.01m²/g,真空度10⁻¹⁰torr)
12.原子吸收光谱仪:PerkinElmerPinAAcle900T型(元素检测限0.1ppm,波长范围190-900nm)
13.接触角测量仪:KrüssDSA100型(角度精度0.1°,温度控制-10-200°C)
14.粉尘爆炸测试仪:KSEP20L型(爆炸压力范围0-20bar,点火延迟时间10ms)
15.高温炉:NaberthermLHT04/17型(温度范围室温-1700°C,升温速率20°C/min)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。