フレーク状黒鉛の濡れ性と応用上の限界

フレーク状黒鉛の表面張力は小さく、広い領域に欠陥がなく、表面には約0.45%の揮発性有機化合物が存在するため、フレーク状黒鉛の濡れ性が低下します。フレーク状黒鉛表面の強い疎水性はキャスタブルの流動性を悪化させ、フレーク状黒鉛は耐火物中に均一に分散するのではなく凝集する傾向があるため、均一で緻密な非晶質耐火物を製造することは困難です。以下は、フリュイト黒鉛の濡れ性と適用上の限界に関する一連の小規模な分析です。

フレークグラファイト

高温焼結後のフレーク状黒鉛の微細構造と特性は、高温ケイ酸塩液とフレーク状黒鉛との濡れ性によって大きく左右される。濡れる際、ケイ酸塩液相は毛細管力によって粒子間隙に入り込み、粒子間の接着力によってフレーク状黒鉛粒子を結合させ、フレーク状黒鉛の周囲に膜層を形成する。冷却後には連続体となり、フレーク状黒鉛との高接着界面が形成される。両者が濡れない場合、フレーク状黒鉛粒子は凝集体を形成し、ケイ酸塩液相は粒子間隙に閉じ込められて孤立した物体となり、高温下では緻密な複合体を形成することが困難となる。

したがって、古井黒鉛は、優れた炭素耐火物を製造するためには、フレーク状黒鉛の濡れ性を改善する必要があると結論付けた。