笼统谈一类实际固态物质的燃点没有意义。
因天然石墨形态与组成各异,人造石墨品种和应用众多,本问题不可能存在唯一解,但有许多比较准确或不太准确的参考答案( 参见文末附录引用资料 );也有许多石墨制品应用中,从来不需要考虑它们的燃点。
【常识一】气体、液体和固体可燃物与空气共存,当达到一定温度时,与火源接触即自行燃烧,火源移走后仍能继续燃烧的最低温度,即该物质的燃点或称着火点。物质三态燃点的测试方法(条件)各不相同,且有不止一种测试方法被不同工程与设计领域普遍使用。
【常识二】和气液可燃物相比,(半)固体可燃物的使用(处置)形态和条件千差万别,其燃点影响因素众多,波动范围亦很大。比如室内外装修材料可燃性评估、煤炭焦炭储运安全设计等可能需要大块材料燃点数据;再比如沥青路面施工前后的沥青输运阶段、加热拌料阶段、道路铺设阶段以及沥青残渣处置过程,则必须分别提供更加准确的沥青燃点数据。
【常识三】燃点与闪点和着火点的区别请自己查阅。
考虑到石墨(制品)的广义性,简略回答如下:
1 常规人造石墨(炭)制品
- 用如冶金电极、导电碳刷、换热板、耐火材料、吸波材料、核电站石墨等,可以认为不存在燃点。即一般功率热源或点火装置不可能使之持续燃烧。
- 以上制品生产过程中的原材料(如石油焦)和中间材料(如沥青)也多具有可燃性,但不属于石墨,故不讨论。
2 热解石墨(炭)制品
- 暂时没有必要测试其燃点,估值同常规人造石墨制品。
- 模压制品生产过程使用的粉粒体热解石墨,燃点参见石墨粉。
3 天然石墨块及其模压制品
- 天然石墨块燃点一般在1000℃以上,同样没有多大实际意义。
- 模压制品生产过程中的石墨原材料燃点参考以下数据。
4 石墨粉(天然石墨粉比人造石墨粉燃点略高)
- 石墨原粉:随产地变化,比块状无烟煤略高或略低,700℃上下。
- 石墨细粉:200~300目左右,燃点可降到600℃以下,接近煤粉燃点。
- 石墨微粉:微米上下或者更小,燃点可降至500℃以下,并存在较宽的爆炸限,任何明火可引爆。
5 石墨烯
- 石墨烯粉:接近石墨微粉下限,与制备方法有关,有时接近烟煤下限。
- 石墨烯悬浮液:与分散剂关系密切,暂无可靠数据,雾化使用时需特别小心。
6 其他形态石墨产品(略)
实际应用中需要考虑的其他影响因素:
- 根据石墨制品使用形态和条件,选用相近测试标准燃点数据或实测。
- 通常情况下,热源能量密度越大,燃(爆)速度越快。
- 细粉以下,石墨(粉、烯、浆)表面形态与制备工艺有关,也影响燃点。
- 纯氧气氛中,燃点对原粉以下使用形态都显著下降。
- 含有液态、气态石墨微粒的密闭空间,严禁任何明火。
- 随着各国相关测试标准的更新、废止与合并,若干年前的数据不宜直接使用。
- 科学研究成果发布的实验室数据仅在其测试条件下有效。
附录:国内外相关标准选录
国际标准分类中,测试燃点涉及到可燃物在涂料配料、特殊工作条件下用电气设备、消防、塑料、石蜡、沥青材料和其他石油产品、道路工程等应用目的。在中国标准分类中,测试燃点涉及到燃料、涂料辅助材料、合成树脂、塑料基础标准与通用方法。
美国材料与试验协会相关测试标准
日本国工业标准调查会相关测试标准
- JIS A9303-1966 木材防腐剂燃点及燃烧性的试验方法
- JIS C60695-2-13-2013 着火危险试验. 第2-13部分:材料的灼热丝起燃性试验方法. 材料的灼热丝燃点温度(GWIT)试验方法
中国国家标准协会相关测试标准
- GB/T 20450-2006 活性炭着火点测试方法
- GB/T 3536-2008 石油产品 闪点和燃点的测定
仅供参考。