工厂的主要设备是具有一定规格和反应容积的反应炉。在炉子中,待处理的零件被加热到规定的温度。如果有真空装置,反应炉必须配备能够达到一定真空度的特殊设备。分娩过程是断断续续的。反应炉是电加热的(一般是电阻炉),有时也用高频加热。向反应炉的反应容积中提供匹配的定量气体:碳氢化合物(反应气体)和惰性气体(稀释剂)的端口可以是氩气、氦气,更常见的是氮气。在一些装置中,也考虑向炉子供应氮气的可能性。废气从熔炉排放到大气中并燃烧。
压实过程由仪器检查。该仪器应指示反应体积中的温度和负压,以及输入气体的量和浓度。压实后,检查其他部分的抗渗性和增重情况。
当用天然气操作时,必须除去对反应过程有害的共生气体,例如CO2。因此,在管网上安装有碱石灰和硅胶的装置:前者吸收CO2,后者干燥气体。
当使用氮气时,仍然需要除去氮气中的少量氧杂质。
为了提高石墨材料的密度,可以使用各种烃类气体:甲烷、苯、庚烷等。甲烷是最合适最干净的。甲烷是最小的分子,对于填充微孔具有重要意义。
将待压实的物料放入反应炉的反应容积中,装炉后盖上炉盖,开始加热,同时输入惰性气体。一旦达到必要的温度,立即向炉内输入载有一定量烃类气体的惰性气体,并在致密化过程后继续输入惰性气体来冷却炉。
热解石墨板的一些物理性质和增加密度的过程主要是这些,希望对客户有用。
在工业实践中,在石墨致密化技术的过程中,以及在各种其他表面上沉积(覆盖)碳膜时,使用各种设备。然而,所有设备主要可分为两类:真空热解碳氢化合物的设备和在常压下使用的设备。最近,正在研究一种增加石墨板堆积密度的新方法——沸腾层法。这种方法成本高,但应用广泛。
真空设备的特点是比常压设备在结构和操作上更复杂,因为它可以使热解石墨板具有更高的密度和均匀性。
热解石墨板的物理机械性能取决于其制备方法。虽然在2100–2400℃制备的材料强度也很高,但在低温下制备的热解石墨板具有最高的强度。热解石墨具有很强的抗氧化性和沿沉积表面的稳定性。工业石墨与沉积有热解石墨薄膜的相同工业石墨的对比试验表明,后者在2500℃的热气流中反应速度几乎慢2/3。决定反应速率的是碳膜的性能,比密度更有效,因为低密度(1.34 g/cm3)沉积碳的反应速率远低于高密度(1.68 g/cm3)工业石墨。