您現(xiàn)在的位置：首頁 > 檢測項(xiàng)目 > 其他檢測

石墨檢測

1對1客服專屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-03-20 16:25:35 更新時(shí)間：2025-03-19 16:27:23

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

石墨檢測需圍繞 化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性能及功能特性 四大核心展開，適用于鋰電池負(fù)極、電極材料、導(dǎo)熱制品、核能及航空航天等領(lǐng)域。遵循國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 3518《鱗片石墨》）、國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 8008《人造石墨電極檢測方法》）及行業(yè)規(guī)范（ASTM D7484《石墨粉體粒度測定》）。以下是系統(tǒng)化檢測方案：

一、核心檢測項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

1. 化學(xué)成分與純度分析

檢測項(xiàng)目	檢測方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
固定碳含量	高溫灼燒法（GB/T 3521）	≥99.9%（高純石墨），≥99%（工業(yè)級）
灰分	馬弗爐灼燒（GB/T 3520）	≤0.1%（電池級），≤0.5%（鑄造用）
揮發(fā)分	真空加熱法（ISO 8008）	≤0.5%（高溫石墨材料）
雜質(zhì)元素（Fe/Si）	ICP-MS/XRF（GB/T 24583）	Fe≤50ppm，Si≤100ppm（核級石墨）

2. 物理與結(jié)構(gòu)性能

檢測項(xiàng)目	檢測方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
晶體結(jié)構(gòu)	X射線衍射（XRD，GB/T 23413）	石墨化度≥90%（d???間距≤0.336nm）
粒度分布	激光粒度儀（ASTM D7484）	D50=10-20μm（鋰電池負(fù)極），D90≤50μm
比表面積	BET氮吸附法（ISO 9277）	1-5m²/g（電極材料），≥300m²/g（活性炭基石墨）
振實(shí)密度	振實(shí)密度儀（GB/T 5162）	≥1.0g/cm³（負(fù)極材料）

3. 功能特性測試

檢測項(xiàng)目	檢測方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
導(dǎo)電性	四探針法（GB/T 24521）	電阻率≤10μΩ·m（高定向熱解石墨）
導(dǎo)熱系數(shù)	激光閃射法（ASTM E1461）	≥150W/(m·K)（熱管理材料）
抗壓強(qiáng)度	萬能材料試驗(yàn)機(jī)（GB/T 8489）	≥20MPa（等靜壓石墨）
氧化穩(wěn)定性	熱重分析（TGA，空氣氛圍，ISO 11358）	氧化起始溫度≥600℃（抗氧化涂層石墨）

4. 應(yīng)用場景專項(xiàng)檢測

檢測項(xiàng)目	檢測方法	標(biāo)準(zhǔn)要求
鋰電嵌脫鋰性能	恒電流充放電（GB/T 30835）	首次庫倫效率≥90%，容量≥350mAh/g
中子吸收截面	中子衍射（ASTM E185）	≤3.75barn（核反應(yīng)堆石墨）
潤滑性能	摩擦磨損試驗(yàn)（ASTM G133）	摩擦系數(shù)≤0.15（石墨潤滑涂層）

二、檢測方法與設(shè)備

成分與結(jié)構(gòu)設(shè)備：
- X射線熒光光譜儀（XRF）（Shimadzu EDX-7000，檢測限1ppm）；
- X射線衍射儀（XRD）（Bruker D8 Advance，掃描范圍10°-90°）。
物理性能設(shè)備：
- 激光粒度儀（Malvern Mastersizer 3000，量程0.01-3500μm）；
- 比表面積分析儀（Micromeritics ASAP 2460）。
功能特性設(shè)備：
- 四探針電阻儀（Lucas Labs S302-4，精度±1%）；
- 激光導(dǎo)熱儀（Netzsch LFA 467，溫度范圍-120℃~2000℃）。
應(yīng)用專項(xiàng)設(shè)備：
- 電化學(xué)工作站（Bio-Logic VMP3，電流精度±0.1%）；
- 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)（UMT TriboLab，載荷0.1-50N）。

三、質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

環(huán)節(jié)	控制措施
原料篩選	天然石墨鱗片固定碳≥98%（XRF驗(yàn)證），人造石墨灰分≤0.05%（高溫提純）
粉碎與分級	氣流粉碎（壓力0.8MPa），粒度分布D90≤20μm（鋰電池級），過篩率≥95%
石墨化工藝	艾奇遜爐（2800℃×72h），石墨化度≥95%（XRD半峰寬≤0.2°）
成品檢驗(yàn)	每批次全檢固定碳+粒度（AQL 0.65，GB/T 2828.1），抽檢電化學(xué)性能（循環(huán)≥100次）

四、常見問題與解決方案

問題	原因分析	解決方案
固定碳含量低	原料雜質(zhì)多或提純工藝不足	增加酸洗（HF+HNO?混合酸），高溫處理≥3000℃
鋰電容量衰減快	石墨結(jié)構(gòu)缺陷或SEI膜不穩(wěn)定	表面包覆碳層（CVD法），預(yù)鋰化處理（容量提升10%）
導(dǎo)熱系數(shù)不達(dá)標(biāo)	晶格缺陷或孔隙率高	等靜壓成型（200MPa），石墨化時(shí)間延長至100h
摩擦系數(shù)波動(dòng)大	石墨粉體分散不均或雜質(zhì)污染	添加分散劑（PVP 0.5%），超聲處理30min

五、標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證參考

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 3518-2023《鱗片石墨》；
- GB/T 30835-2023《鋰離子電池用石墨類負(fù)極材料》。
國際標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 8008:2023《人造石墨電極檢測方法》；
- ASTM D7484-2023《石墨粉體粒度測定》。
行業(yè)認(rèn)證：
- IATF 16949（車用石墨材料質(zhì)量管理體系）；
- UN 38.3（鋰電池石墨負(fù)極運(yùn)輸安全認(rèn)證）。

六、應(yīng)用場景與優(yōu)化建議

鋰電池負(fù)極（高容量需求）：
- 硅碳復(fù)合石墨：硅含量≤10%，比容量≥450mAh/g，體積膨脹率≤20%；
- 表面改性：瀝青包覆（厚度≤10nm），首次效率提升至92%。
核反應(yīng)堆（耐輻射）：
- 高純等靜壓石墨：硼含量≤5ppm，中子吸收截面≤3.75barn；
- 抗氧化處理：SiC涂層（厚度≥50μm，1600℃氧化失重≤1%）。
導(dǎo)熱材料（高定向）：
- 熱解石墨薄膜：導(dǎo)熱系數(shù)≥1500W/(m·K)，密度≥2.2g/cm³；
- 柔性石墨板：厚度0.1-1mm，抗拉強(qiáng)度≥10MPa（ASTM D638）。

總結(jié) 石墨檢測需以 “高純致密、功能適配” 為核心，通過化學(xué)成分（固定碳/灰分）、物理性能（粒度/結(jié)構(gòu)）、功能特性（導(dǎo)電/導(dǎo)熱）及場景專項(xiàng)（鋰電/核能）的系統(tǒng)化驗(yàn)證。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)依據(jù) GB/T 3518與ISO 8008標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)化工藝（如石墨化/表面改性），通過 IATF/UN認(rèn)證 滿足高端應(yīng)用需求。用戶需根據(jù)場景（電池/核能/導(dǎo)熱）選擇適配品級，優(yōu)先采用 全檢合格+功能強(qiáng)化 方案，并強(qiáng)化過程控制（如粒度分級/包覆工藝），確保材料的高性能與可靠性。