Kako se izrađuju grafitni blokovi

Kako se izrađuju grafitni blokovi?

Izostatski prešani grafitni blokovi visoke -čistoće vrhunski su- grafitni materijal koji se koristi u poluvodičima, fotonaponskim uređajima, zrakoplovstvu i drugim područjima. Njihove osnovne karakteristike su "visoka čistoća" i "izotropija".

Proizvodnja izostatički prešanih grafitnih blokova-visoke čistoće složen je proces koji integrira fiziku, kemiju i precizno inženjerstvo. Može se podijeliti u sljedeće temeljne korake:

Korak 1: Priprema i obrada sirovina
1. Odabir: Naftni koks ili smolni koks koristi se kao primarna sirovina, jer ima visok sadržaj ugljika i niske nečistoće. Prvo se kalcinira na visokoj temperaturi (približno 1300 stupnjeva) kako bi se uklonile hlapljive tvari i vlaga, čime se povećava njegova stvarna gustoća i kemijska stabilnost.
2. Drobljenje i klasifikacija: Kalcinirani koks se drobi i melje pomoću opreme kao što su čeljusne drobilice i Raymond mlinovi za proizvodnju praha različitih veličina čestica. Strateški uravnotežena mješavina velikih, srednjih i malih veličina čestica ključna je za postizanje zelene strukture tijela visoke-gustoće. Male čestice popunjavaju praznine između većih čestica, postavljajući temelje za sljedeće proizvode visoke -gustoće. 3. Pročišćavanje: Za postizanje zahtjeva "visoke čistoće" (obično sadržaj pepela ispod 50 ppm, ili čak 5 ppm), agregatni prah se-pere kiselinom (upotrebom klorovodične kiseline, fluorovodične kiseline itd.) ili podvrgava visoko{10}}temperaturno kloriranje za učinkovito uklanjanje metalnih nečistoća.

Korak 2: Miješanje i oblikovanje (temeljni korak)
1. Dodavanje veziva: Gradirani prah agregata miješa se s vezivom (obično srednje- ili visoko-katranom ugljena) dok se zagrijava. Svrha miješanja je ravnomjerno obložiti površinu svake čestice agregata katranom, tvoreći plastičnu pastu.
2. Izostatičko prešanje: Ovo je ključ za postizanje "izotropnih" grafitnih blokova. Pasta se stavlja u elastični gumeni kalup, zatvara, a zatim stavlja u visoko{2}}izostatsku prešu napunjenu hidrauličkim uljem (ili vodom). Visokotlačna-pumpa primjenjuje ravnomjerni tlak (obično 100-200 MPa) na tekućinu. Budući da je tlak tekućine jednak u svim smjerovima, pasta je jednoliko sabijena u svim dimenzijama, što rezultira neurednim rasporedom unutarnjih čestica, eliminirajući orijentaciju čestica uzrokovanu konvencionalnim prešanjem. Rezultat je zeleno tijelo ujednačene strukture i postojane gustoće.

Korak 3: Kalcinacija
Formirano zeleno tijelo stavlja se u kalcinator i polako zagrijava do približno 1000 stupnjeva u zaštitnoj atmosferi (bilo s koksnim prahom ili inertnim plinom). Tijekom ovog procesa vezivna smola prolazi složene reakcije razgradnje i polimerizacije, pretvarajući se u jaki smolni koks, koji čvrsto povezuje čestice agregata i transformira zeleno tijelo u karbonsko tijelo visoke mehaničke čvrstoće.

Korak 4: Grafitizacija
Ovo je osnovni proces koji materijalu daje svojstva grafita. Tijelo od kalciniranog ugljika stavlja se u Achesonovu peć ili iznutra grijanu tandemsku peć za grafitizaciju pod atmosferom inertnog plina, izravno zagrijavajući ga do temperatura od 2000-3000 stupnjeva. Na tim ekstremnim temperaturama, neuređeni "turbostratni" atomi ugljika unutar ugljičnog materijala se preuređuju, tvoreći pravilnu tro-dimenzionalnu kristalnu strukturu grafita. Ovaj proces značajno poboljšava električnu i toplinsku vodljivost materijala, otpornost na toplinske udare i kemijsku stabilnost te dalje isparava većinu zaostalih nečistoća, postižući vrhunsku ultra-visoku čistoću.

Korak 5: Strojna obrada i kontrola kvalitete
Nakon grafitizacije, praznine se tokare, glodaju, blanjaju i bruse pomoću visoko{0}}preciznih CNC alatnih strojeva prema nacrtima korisnika, čime se u konačnici proizvode dimenzionalno precizni izostatski prešani proizvodi od grafita visoke-čistoće. Prije otpreme podvrgavaju se rigoroznim ispitivanjima gustoće, tvrdoće, otpornosti, sadržaja pepela i čvrstoće na savijanje.

Ukratko, izvanredna svojstva izostatski prešanih grafitnih blokova visoke-čistoće-visoke čistoće, visoke gustoće, izotropije i izvrsnih toplinskih i električnih svojstava-postižu se kroz precizno kontrolirani procesni lanac: "pročišćavanje sirovina → izotropno izostatičko prešanje → visoko-kalciniranje na visokoj temperaturi i stvrdnjavanje → ultra-visoka-temperatura grafitizacije i kristalizacije." Izostatičko prešanje osigurava strukturnu ujednačenost, dok visoko{7}}temperaturna grafitizacija određuje konačna fizikalna i kemijska svojstva.

O NAMA