石墨粉体检测
检测项目
物理性质检测:
粒度分布:D50(μm)、跨度(参照GB/T 19077)
密度:松装密度(g/cm³)、振实密度(≥1.8 g/cm³)
比表面积:BET法(m²/g,范围0.1-1000)
化学成分检测:
碳含量:总碳(wt%,≥99.9%)、固定碳(参照ASTM D3172)
杂质元素:灰分(≤0.1%)、硫含量(≤0.01%)
挥发分:热失重法(≤0.5%)
形态结构检测:
颗粒形貌:球形度(≥0.8)、长径比(参照ISO 13322-1)
晶体结构:石墨化度(≥90%)、晶粒尺寸(nm)
表面缺陷:孔洞率(≤5%)
电学性能检测:
电导率:直流法(S/cm,≥100)
电阻率:四探针法(Ω·cm,≤0.01)
介电常数:频率1MHz(ε≤10)
热性能检测:
热稳定性:热重分析失重率(≤1%,参照ASTM E1131)
导热系数:激光闪射法(W/m·K,≥100)
膨胀系数:热膨胀仪(10⁻⁶/K,≤5)
机械性能检测:
硬度:显微硬度(HV,≥50)
流动性:霍尔流速计(s/50g,≤25)
压缩强度:万能试验机(MPa,≥10)
表面性质检测:
表面能:接触角法(mJ/m²)
Zeta电位:电泳法(mV,范围-30至-50)
吸附性能:BJH孔径分布(nm)
纯度检测:
金属杂质:Fe、Ni含量(ppm,≤10)
非金属杂质:O、H含量(wt%,≤0.05)
水分含量:卡尔费休法(≤0.02%)
功能性能检测:
润滑性:摩擦系数(≤0.1)
电化学性能:循环伏安法(容量≥350 mAh/g)
分散稳定性:沉降速率(mm/h,≤0.5)
环境适应性检测:
氧化稳定性:空气暴露失重(≤2%)
耐腐蚀性:酸/碱浸泡质量变化(≤0.5%)
温湿度影响:湿热循环尺寸变化(≤0.1%)
检测范围
1. 锂离子电池负极材料用石墨粉体: 重点检测电导率、循环性能和杂质含量,确保高能量密度和长寿命
2. 润滑剂添加剂用石墨粉体: 侧重摩擦系数、颗粒形貌和热稳定性,优化减摩效果
3. 铸造涂料用石墨粉体: 检测粒度分布、附着力和耐火度,提升铸件表面质量
4. 导电复合材料用石墨粉体: 关注电导率、分散性和界面结合强度,增强材料功能性
5. 电子封装材料用石墨粉体: 重点评估热导率、绝缘性能和纯度,保障散热可靠性
6. 耐火材料用石墨粉体: 检测氧化稳定性、密度和强度,确保高温应用耐久性
7. 聚合物增强用石墨粉体: 侧重机械性能、相容性和表面能,改善复合材料韧性
8. 核工业屏蔽材料用石墨粉体: 关注纯度、中子吸收率和热稳定性,保证辐射防护
9. 涂料颜料用石墨粉体: 检测色度、遮盖力和分散性,优化涂层均匀性
10. 密封材料用石墨粉体: 重点评估压缩强度、弹性和耐介质性,提升密封效能
检测方法
国际标准:
ASTM B822-20 激光衍射法粒度分布测试
ASTM D3172-13 煤炭和焦炭中碳含量测定
ASTM E1131-20 热重分析法热稳定性测试
ISO 13322-1:2014 颗粒形貌图像分析法
ISO 15901-2:2022 压汞法孔径分布测试
国家标准:
GB/T 19077-2016 激光衍射法粒度分析
GB/T 3521-2008 石墨化学分析方法
GB/T 3074.1-2020 石墨电极热膨胀系数测定
GB/T 13390-2008 金属粉末流动性标准测试
GB/T 3074.4-2016 石墨材料电导率测试
(方法差异说明:ASTM B822与GB/T 19077在激光波长和分散剂要求存在差异;ASTM D3172与GB/T 3521在灰分灼烧温度不同;ISO 13322-1与GB标准在图像分辨率参数有区别)
检测设备
1. 激光粒度分析仪: Malvern Mastersizer 3000(测量范围0.01-3500μm,精度±1%)
2. X射线衍射仪: Rigaku SmartLab(角度范围5-90°,分辨率0.01°)
3. 扫描电子显微镜: Hitachi SU8000(放大倍数50-800,000x,分辨率1.0nm)
4. 热重分析仪: Netzsch TG 209 F3(温度范围RT-1000°C,灵敏度0.1μg)
5. 四探针电阻率测试仪: Lucas Labs Pro4(电阻范围0.001-10⁶Ω,精度±0.5%)
6. 比表面积分析仪: Micromeritics ASAP 2460(比表面积范围0.01-3000m²/g,孔径0.35-500nm)
7. 万能材料试验机: Instron 5967(载荷范围0.01-50kN,精度±0.2%)
8. 傅里叶变换红外光谱仪: Thermo Nicolet iS50(波数范围7800-350cm⁻¹,分辨率0.09cm⁻¹)
9. 电感耦合等离子体光谱仪: PerkinElmer Avio 500(检测限0.001ppm,元素范围Li-U)
10. 激光闪射导热仪: Netzsch LFA 467(温度范围-120-2800°C,导热系数0.1-2000W/m·K)
11. 摩擦磨损试验机: CETR UMT TriboLab(载荷0.01-50N,速度0.001-2m/s)
12. Zeta电位分析仪: Malvern Zetasizer Nano ZS(粒径范围0.3nm-10μm,电位范围±500mV)
13. 卡尔费休水分测定仪: Metrohm 899 Coulometer(检测限0.001%,精度±1%)
14. 热膨胀仪: Netzsch DIL 402 Expedis(温度范围-180-1650°C,膨胀分辨率0.05μm)
15. 循环伏安测试系统: BioLogic VMP-300(电位范围±10V,电流分辨率1pA)