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云南等静压石墨_金石新材料_生产它的另外一种方法(二)

来源:网络       发布时间:2018-6-13 18:26

     等静压石墨供应商_金石新材料,供应等静压石墨箱,等静压石墨插板!!!云南等静压石墨箱,云南等静压石墨插板首选金石新材料! 等静压石墨由高纯石墨压制而成。等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品,与当今高科技紧密相联。不仅在民用上大有作为,在国防尖端上占有重要地位,属新型材料,令人瞩目。它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料,更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。


    1.4 二次磨粉:糊料经过破碎、磨粉,并且筛分成几十至几百微米粒度的颗粒后混合均匀,用作压型原料,叫做压粉。二次磨粉的设备通常是使用立式辊磨机或球磨机。
    1.5 成型:不同于普通的挤压成型和模压成型,等静压石墨是采用冷等静压技术成型的(图 2)。将原料压粉填充到橡胶模具中,通过高频电磁振动,使得压粉得到密实,密封后进行抽真空,排出粉末颗粒间的空气,放入装有水或油等液体介质的高压容器中,加压到100~200 MPa,压制成圆柱形或长方形的产品。 根据帕斯卡原理,压力通过水等液体介质加到橡胶模具上,各个方向上的压力是相等的。这样,压粉颗粒在模具中就不是按填充方向取向,而是按不规则排列方式被压缩,因此,尽管石墨在晶体学特性上是各向异性的,但是从整体上看,等静压石墨却是各向同性的。成型后的制品除了圆柱、长方形之外,还有圆筒、坩埚等形状。 等静压成型机主要是用于粉末冶金工业。由于航空航天、核工业、硬质合金、高压电磁等高端行业的需求,等静压技术发展非常快,已经具备制造工作缸内径3000mm,高度5000 mm,最高工作压力600MPa冷等静压机的能力。目前,炭素行业用于生产等静压石墨的冷等静压机最大规格是Φ2150mm×4700 mm,最高工作压力180MPa。
    1.6 焙烧:在焙烧过程中,骨料和黏结剂之间发生复杂的化学反应,黏结剂分解,释放大量挥发分,同时进行缩聚反应。在低温预热阶段,生制品因受热而膨胀,在其后的升温过程中,因缩聚反应而体积收缩。生制品的体积越大,挥发分的释放就越困难,而且生制品表面和内部易产生温差,热膨胀、收缩不均匀等现象,这些都有可能导致生制品出现裂纹。 等静压石墨由于结构细密,焙烧过程要求要特别缓慢,而且炉内温度要非常均匀,尤其是在沥青挥发分急剧排出的温度阶段,加热过程要谨慎进行,升温速度不能超过1℃/h,炉内温差要求小于20℃,此工艺需要约1~2个月的时间。


    1.7 浸渍:焙烧过程中,煤沥青挥发分被排出。气体排出和体积收缩时在制品中留下细微的气孔,且几乎都是开口气孔。为了提高制品的体积密度、机械强度、导电率、导热率、抗化学反应性,可以用加压浸渍法进行处理,即通过开口气孔把煤沥青浸渍到制品内部。制品要先进行预热,然后在浸渍罐中抽真空脱气,再把熔化好的煤沥青加入浸渍罐中,加压使浸渍剂沥青进入制品内部。通常,等静压石墨要经过多次的浸渍—焙烧循环。
    1.8 石墨化:把焙烧后的制品加热到约3 000℃,碳原子晶格有序排列,完成由炭向石墨的转变,叫石墨化。
    1.9 检查:石墨化后,还需要对制品的密度、硬度、强度、电阻率、灰分等指标进行检查,以判断是否达到指标要求。
    1.10 提纯:等静压石墨在用于半导体、单晶硅、原子能等领域时,对纯度的要求很高,必须用化学方法将杂质除去后,才能用于这些领域。除去石墨中杂质的通常做法是,把石墨化制品放入卤素气体中加热到约2 000℃,杂质就被卤化成低沸点的卤化物而挥发除掉。几乎所有的石墨化制品中的杂质元素均能用氯气卤化除掉。但是硼元素例外,它只能氟化除掉。用于提纯的卤素气体有氯气、氟气,或者是能在高温条件下分解产生这些气体的卤代烃,例如,四氯化碳(CCl4) ,二氯二氟甲烷 (CCl2F2) 。这个提纯方法充分利用了石墨在高温下不与卤素发生反应,且石墨多孔的独有特性。石墨化方法有艾奇逊法、内热串接法、高频感应法等。通常的艾奇逊法,制品从装炉到出炉,大约需要1~1.5个月的时间。每炉可以处理几吨到几十吨的焙烧品。