Hvordan laves grafitdele

Hvordan fremstilles grafitdele?

 

Fremstillingsprocessen af ​​grafitdele

Selvom grafitdele kan virke almindelige, er de sammensat af et materiale med enestående egenskaber, der er meget udbredt inden for områder som atomreaktorer, halvlederfremstilling, metallurgi og rumfart. Så hvordan fremstilles disse præcisionsgrafitdele?

Det første trin i fremstillingen af ​​grafitdele er at vælge de passende råmaterialer. Industrielt bruges petroleumskoks eller begkoks typisk som basisaggregatet; disse råmaterialer er kendetegnet ved deres høje kulstofindhold og lave urenhedsniveauer. Efter at koksen er knust til pulver, blandes den i bestemte proportioner med bindemidler-såsom stenkulstjærebeg-og føres ind i en æltemaskine, hvor den opvarmes og omrøres til en formbar, pastaagtig-blanding.

 

Det andet trin er dannelse. Afhængigt af formkravene til den endelige komponent kan der anvendes forskellige metoder, herunder formpresning, isostatisk presning eller ekstrudering. For eksempel kan simple blokformede dele formes ved hjælp af en hydraulisk presse; slanke stænger eller rør fremstilles via ekstruderingsprocessen; mens isostatisk presning bruges til at fremstille high-produkter med komplekse geometrier og fremragende isotrope egenskaber. På dette stadium forbliver de dannede grønne legemer relativt bløde og har meget lav mekanisk styrke.

 

Dernæst kommer den kritiske varmebehandlingsfase. Først placeres de dannede grønne legemer i en bageovn og opvarmes langsomt til ca. 1000 grader under ilt-frie forhold. Denne proces, kendt som bagning (eller karbonisering), tjener til at karbonisere bindemidlet og derved binde aggregatpartiklerne fast sammen for at danne et carbon-baseret produkt med en vis grad af mekanisk styrke. Men på dette stadium indeholder materialet stadig et betydeligt antal indre porer, og dets tæthed og styrke har endnu ikke nået deres optimale niveauer.

 

For at øge densiteten kræves en imprægneringsbehandling: De bagte produkter placeres i en autoklave, hvor der trækkes et vakuum, før væskebeg sprøjtes ind. Dette tvinger begen til at gennemtrænge de indre porer, hvorefter en anden bagecyklus udføres. Denne imprægnerings--og-bagecyklus kan gentages to til tre gange, hvilket resulterer i en betydelig forbedring af materialets tæthed og mekaniske styrke.

 

Efter at have gennemgået flere cyklusser med imprægnering og bagning, går materialet ind i sin sidste høje-temperaturbehandlingsfase: grafitisering. Ved ekstremt høje temperaturer fra 2600 grader til 3000 grader undergår atomarrangementet i kulstofstrukturen en transformation, der skifter fra en uordnet, turbostratisk struktur til en ordnet, krystallinsk grafitstruktur. Denne proces giver materialet enestående elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne og høj-temperaturmodstand.

 

Det sidste trin er præcisionsbearbejdning. Efter grafitisering gennemgår grafitblokkene præcisionsbearbejdning-inklusive skæring, drejning, fræsning og boring-ved hjælp af diamantværktøjer til at producere en række komplicerede komponenter i nøje overensstemmelse med tekniske tegninger. Til applikationer, der kræver ultra-høj renhed, gennemgår materialerne yderligere høj-temperatur klorbehandling eller halogenrensning for at fjerne sporurenheder.

Gennem disse komplekse og omhyggelige processer bliver almindelige koksblokke i sidste ende omdannet til grafitkomponenter med enestående ydeevne, som spiller en uundværlig rolle på tværs af både industrielle og højteknologiske-sektorer.

 

Anvendelsesindustrien

Relaterede produkter

Om os

FAQ