1200度箱式硅碳负极气氛炉3kg

1200度箱式硅碳负极气氛炉（3kg）适用于硅碳负极材料的预碳化处理。

设备用途：

1200度箱式硅碳负极气氛炉专用于硅碳负极材料的预碳化、碳化等热处理工艺，适用于实验室或小批量试制。

温度范围：设计温度1350℃，常用工作温度1200℃。

装载能力：3kg批次处理量，适合小试阶段。

气氛控制：可通入氮气、氩气等惰性气体，氧含量≤50ppm

1200度箱式硅碳负极气氛炉3kg适用于惰性气氛环境下的硬碳负极材料碳化实验。炉膛采用莫来石砖砌筑，可以有效防止在碳化过程中挥发份对炉膛材料的侵蚀，可以大大增加炉膛的使用寿命。

本箱式气氛炉炉型具有良好的气密性，可预抽真空可通入气体，同时具有排气系统。箱式气氛炉是科研院校、材料企业做硬碳负极材料前期研发实验的高温气氛烧结炉。

主要参数：

1、电炉名称：1排1列箱式气氛炉

2、电炉型号：PSF544-13

3、设计温度：1300℃

4、使用温度：1200℃

5、加热元件：硅碳棒（加陶瓷套管保护）

6、炉膛材料：莫来石砖

7、炉膛尺寸：500*400*400mm

8、匣钵尺寸：330*330*120mm

9、匣钵排列：1排1列1层、1排1列2层

10、炉内气氛：氮气（通入99.999%纯度氮气，炉内氧含量≤50ppm）

11、排气：顶部一路排气

12、电源：三相380V，50HZ

负极是由碳材料或非碳材料、粘合剂以及添加剂混合制成的。这些材料被涂抹于铜箔的两侧，然后经过干燥、滚压等工序进行加工。目前，石墨负极材料的可逆比容量已经接近理论比容量372 mAh/g。为了提升锂电池的能量密度，需要开发具有更高比容量的负极材料。与石墨负极材料不同，硅负极材料具有不同的锂储存机理。采用硅基负极材料的锂电池质量能量密度可以提高8%以上，同时每千瓦时电池的成本可以降低至少3%。

硅碳负极是由硅和碳组成的复合材料，而硅基负极则是以硅为主要成分的材料。在目前的商业应用中，硅负极主要是通过将硅掺杂到人造石墨中实现的。为了解决硅基材料膨胀和失效的问题，目前行业采用的硅基负极改性方法包括硅氧化、纳米化、复合化、多孔化、合金化和预锂化等。其中，复合化、硅氧化、纳米化技术以及预锂化技术已经比较成熟，并且已经开始应用于产业化中。

目前，硅碳复合材料和硅氧复合材料是硅基负极的主要技术路线。硅碳负极是通过研磨后的纳米硅粉与基体材料混合，然后通过造粒工艺形成前驱体，最终经过表面处理、烧结、粉碎、筛分和除磁等工序进行制备。而硅氧负极则是通过将纳米硅粉和二氧化硅研磨合成一氧化硅，形成硅氧负极材料前驱体，然后经过粉碎、分级、表面处理、烧结、筛分和除磁等工序进行制备。

在箱式硅碳负极气氛炉中烧结硅碳负极材料时，释放的气体不仅来源于硅碳前驱体（如沥青、树脂、硅烷裂解产物），还包括包覆碳源热解产物。这些气体对炉膛和加热元件有明确的腐蚀和污染风险，尾气中也含有多种有害成分，需分类处理。

焦油是高温裂解产生的高沸点多环芳烃混合物，其露点一般集中在 150~400℃ 之间。

对炉膛和加热元件的损害

1. 炉膛腐蚀

• 焦油沉积：高温裂解后冷凝，附着于炉壁、保温层，降低保温性能，甚至引发局部过热。
• SiO₂粉尘沉积：硅源裂解产物易在炉壁沉积为玻璃态SiO₂，难以清理，长期影响热传导。
• 酸性气体腐蚀：HF、SO₂等可能腐蚀炉膛内衬（尤其是氧化铝陶瓷纤维），导致炉膛开裂。

2. 加热元件损坏

• 硅碳棒（SiC）污染：SiO₂粉尘和焦油沉积在硅碳棒表面，降低热效率，甚至引发局部过热烧毁。
• 短路风险：石墨粉尘或硅粉若沉积在接线端子或加热体间，可能导致电气短路。
• 热冲击开裂：升温过快或温度梯度大时，刚玉护管（用于包裹硅碳棒）可能因热应力破裂

气氛箱式炉专用优化（实验室/小试）

1、炉膛内衬：选用氮化硅陶瓷涂层，抗焦油粘附、耐腐蚀。

2、加热元件保护：硅碳棒外覆刚玉护管，并定期清理SiO₂沉积。

3、尾气接口：炉体后部预留DN50排气接口，连接小型TO+活性炭一体机。

4、定期维护：每5~10炉清理一次炉膛和排气管道，防止焦油堵塞。

石墨匣钵是以人造石墨为主体原料，辅以粘接剂经等静压成型后，再高温烧结石墨处理而成。高纯石墨匣钵作为锂离子电池石墨负极材料的必要耗材。