如何製作石墨模具,石墨模具有怎樣的成型方式
如何製作石墨模具,石墨模具有怎樣的成型方式
一、石墨化製品
這類製品包括石墨化電極,石墨化陽極,石墨化塊,高純高強度高密度石墨等。
這類製品都是以石油焦或瀝青焦為(wei) 主要原料,最後經過200℃以上的高溫熱處理,從(cong) 而使無定形碳轉化為(wei) 石墨。其特點,C>99%、灰粉<0.5%;導電、電熱良好,耐腐蝕性好;生產(chan) 工藝複雜而周期長,一般40~60天。
二、炭素製品
指成型後的毛坯,隻經1300℃左右的焙燒後可使用的製品,可分為(wei) 低灰份炭素製品C>99%;多灰粉炭素製品C>90%,生產(chan) 周期一般為(wei) 30天。
三、商業(ye) 糊
是指原料(破碎後的無煙煤或焦炭顆粒)與(yu) 粘結劑在加熱條件下混合均勻後,不經壓型及進一步熱加工,而隻要把加熱混合後的糊狀物料在常壓情況下,簡單鑄成塊狀或裝入容器即可使用的製品。按用途可分為(wei) 兩(liang) 種,一種是作為(wei) 連續自焙電極使用的;另一種是用途砌炭塊時粘結和填縫材料。商品糊製造工藝比較簡單,生產(chan) 周期較短,成本也較低。
石墨化電極和石墨化陽極
石墨化電極用於(yu) 電弧冶金爐作導電材料,冶煉各種合金鋼、鐵合金、有色金屬、稀有金屬等。冶煉硬質合金和生產(chan) 石英玻璃時,也使用石墨化電極毛坯料車削成的各種石墨管、石墨坩堝。
高純石墨經過化學處理,水洗滌和高溫膨脹,得到了柔韌蓬鬆的石墨材料。這並不是最終的目的。最終的目的是要製造出各種用途的登录雷竞技app页面來。如製成石墨紙箔、石墨紙板、石墨管、石墨槽、石墨棒等。這就要有成型工序,用機械的方法加工出各種規格、形狀和尺寸的登录雷竞技app页面。目前成型方法有三種:(1)碾壓法;(2)模壓法;(3)擠壓法。
一、碾壓成型法
主要用來壓製石墨紙箔或板材。分為(wei) 單層平板連續碾壓和多層平板連續碾壓兩(liang) 種。
1.單層平板連續碾壓法
這種碾壓法不用任何粘結劑就可7a686964616fe59b9ee7ad9431333337376331以將柔性石墨壓製成板材。整個(ge) 工藝過程是在裝有滾輪碾壓機的專(zhuan) 用設備上進行的。
碾壓機結構組成:裝蠕蟲石墨的料鬥1,振動給料裝置,2,輸送帶 3四個(ge) 壓力輥 4,一對加熱器 5,控製板材厚度的輥筒 6壓花或圖案輥筒 8 和卷輥 9切割刀 10 成品卷輥
工作過程:高純石墨從(cong) 料鬥進入給料裝置,落在輸送帶上。經過壓力輥的碾壓,形成一定厚度的料層。加熱裝置產(chan) 生高溫加熱,以出去料層中的殘存氣體(ti) ,並使未膨脹的石墨最後一次膨脹。然後將初步成型的反材送入控製厚度尺寸的輥筒中,按規定尺寸再壓一次,以便得到厚度均勻和一定密度的平整板。最後經過切刀切割後,卷上成品筒。
2、單層平板碾壓法
單層平板碾壓,雖然壓板平整光滑,但是不能太厚。一次成型太厚時,其均勻性和密度都難以保證。為(wei) 了製成厚板,采用多層單板疊加,壓成多層複合板。每兩(liang) 層之間要加粘結劑再碾壓成型。成型後要加熱處理,以使粘結劑碳化和硬化。多層平板碾壓法是在多層連續碾壓機上進行的。
多層連續碾壓機工作過程:由單板繞棍引出單板,經過粘結劑塗輥把兩(liang) 麵土上粘結劑後,與(yu) 繞輥和單板相合,成為(wei) 三和厚板,進入輥的間隙碾壓成一定厚度。再送入加熱器中加熱烘幹。通過厚度控製輥,調整厚度達到規定尺寸,然後送入焙燒裝置中焙燒。當粘結劑碳化後,在用加壓輥最後加壓成型。
所用連續碾壓級,能壓製0.6~2mm厚度的柔性石墨板,這是優(you) 於(yu) 單層碾壓機的,但是由於(yu) 板厚也會(hui) 帶來板材分層剝離的缺點,給使用帶來麻煩。產(chan) 生的原因是壓製時氣體(ti) 外溢留在夾層中間,妨礙了層間密切結合。改進的途徑是,解決(jue) 壓製過程中的排氣問題。
作耐火材料
石墨及其製品具有耐高溫、高強度的性質,在冶金工業(ye) 中主要用來製造石墨坩堝,在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護劑,冶金爐的內(nei) 襯。
作導電材料
在電氣工業(ye) 上用作製造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機顯像管的塗層等。
作耐磨潤滑材料
石墨在機械工業(ye) 中常作為(wei) 潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000℃溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料製成活塞杯,密封圈和軸承,它們(men) 運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲(si) 、拉管)時的良好的潤滑劑。
作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔等設備
石墨具有良好的化學穩定性,經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用於(yu) 製作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用於(yu) 石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chan) 、合成纖維、造紙等工業(ye) 部門,可節省大量的金屬材料。
作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料
由於(yu) 石墨的熱膨脹係數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為(wei) 玻璃器的鑄模,使用石墨後黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表麵光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產(chan) 硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料製成壓模和燒結用的瓷舟。單晶矽的晶體(ti) 生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。
用於(yu) 原子能工業(ye) 和國防工業(ye)
石墨具有良好的中子減速劑用於(yu) 原子反應堆中,鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為(wei) 動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點,穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為(wei) 原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個(ge) PPM。特別是其中硼含量應少於(yu) 0.5PPM。在國防工業(ye) 中還用石墨製造固體(ti) 燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。
石墨還能防止鍋爐結垢
有關(guan) 單位試驗表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5克)能防止鍋爐表麵結垢。此外石墨塗在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防鏽。
石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑
石墨經過特殊加工以後,可以製作各種特殊材料用於(yu) 有關(guan) 工業(ye) 部門。
石墨取代銅做為(wei) 電極
20世紀60年代,銅做為(wei) 電極材料被廣泛應用,使用率約占90%,石墨僅(jin) 有10%左右;21世紀,越來越多的用戶開始選擇石墨作為(wei) 電極材料,在歐洲,超過90%以上的電極材料是石墨。銅,這種曾經占統治地位的電極材料,和石墨電極相比它的優(you) 勢幾乎消失殆盡。是什麽(me) 導致了這個(ge) 戲劇性的變化?當然是石墨電極的諸多優(you) 勢。
(1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機械加工速度能比銅快2~5倍;而放電加工速度比銅快2~3倍;材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上優(you) 勢明顯;銅的軟化點在1000度左右,容易因受熱而產(chan) 生變形;石墨的升華溫度為(wei) 3650度;熱膨脹係數僅(jin) 有銅的1/30。
(2)重量更輕:石墨的密度隻有銅的1/5,大型電極進行放電加工時,能有效降低機床(EDM)的負擔;更適合於(yu) 在大型模具上的應用。
(3)放電消耗更小;由於(yu) 火花油中也含有C原子,在放電加工時,高溫導致火花油中的C原子被分解出來,轉而在石墨電極的表麵形成保護膜,補償(chang) 了石墨電極的損耗。
(4)沒有毛刺;銅電極在加工完成後,還需手工進行修整以去除毛刺,而石墨加工後沒有毛刺,節約了大量成本,同時更容易實現自動化生產(chan) ;
(5)石墨更容易研磨和拋光;由於(yu) 石墨的切削阻力隻有銅的1/5,更容易進行手工的研磨和拋光;
(6)材料成本更低,價(jia) 格更穩定;由於(yu) 近幾年銅價(jia) 上漲,如今各向同性石墨的價(jia) 格比銅更低,相同體(ti) 積下,東(dong) 洋炭素的普遍性石墨產(chan) 品的價(jia) 格比銅的價(jia) 格低30%~60%,並且價(jia) 格更穩定,短期價(jia) 格波動非常小。
正是這種無可比擬的優(you) 勢,石墨逐漸取代銅成為(wei) EDM電極的首選材料。
隨著科學技術的不斷發展,人們(men) 對石墨也開發了許多新用途。
柔性登录雷竞技app页面。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開發的一種新的登录雷竞技app页面。美國研究成功柔性石墨密封材料,解決(jue) 了原子能閥門泄漏問題,隨後德、日、法也開始研製生產(chan) 。這種產(chan) 品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。因此,是一種理想的密封材料。廣泛用於(yu) 石油化工、原子能等工業(ye) 領域。國際市場需求量逐年增長。
此外,石墨還是輕工業(ye) 中玻璃和造紙的磨光劑和防鏽劑,是製造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鑽石不可缺少的原料。