Hur tillverkas grafitblock

Hur tillverkas grafitblock?

Isostatiskt pressade grafitblock med hög-renhet är ett-avancerat grafitmaterial som används inom halvledare, solceller, flyg och andra områden. Deras kärnegenskaper är "hög renhet" och "isotropi".

Produktionen av isostatiskt pressade grafitblock med hög-renhet är en komplex process som integrerar fysik, kemi och precisionsteknik. Det kan delas in i följande kärnsteg:

Steg 1: Råmaterialberedning och bearbetning
1. Urval: Petroleumkoks eller beckkoks används som primär råvara, eftersom den har hög kolhalt och låga föroreningar. Den kalcineras först vid hög temperatur (cirka 1300 grader) för att avlägsna flyktiga ämnen och fukt, och därigenom öka dess verkliga densitet och kemiska stabilitet.
2. Krossning och klassificering: Den brända koksen krossas och mals med hjälp av utrustning som käftkrossar och Raymond-kvarnar för att producera pulver av olika partikelstorlekar. En strategiskt balanserad blandning av stora, medelstora och små partikelstorlekar är nyckeln för att uppnå en grön kroppsstruktur med hög-densitet. Små partiklar fyller luckorna mellan större partiklar och lägger grunden för efterföljande hög-densitetsprodukter. 3. Rening: För att uppnå krav på "hög renhet" (vanligtvis askhalt under 50 ppm, eller till och med 5 ppm), syra--tvättas pulvret (med saltsyra, etc.){1} eller utsätts för hög temperatur för vätesyra, fluorvätesyra{10} klorering för att effektivt avlägsna metalliska föroreningar.

Steg 2: Blandning och gjutning (kärnsteg)
1. Tillsats av bindemedel: Det graderade ballastpulvret blandas med ett bindemedel (vanligtvis medel- eller hög-stenkolstjära) under upphettning. Syftet med blandningen är att jämnt belägga ytan av varje ballastpartikel med tjäran, vilket bildar en plastpasta.
2. Isostatisk pressning: Detta är nyckeln till att uppnå "isotropiska" grafitblock. Pastan placeras i en elastisk gummiform, förseglas och placeras sedan i en isostatisk högtryckspress fylld med hydraulolja (eller vatten). En hög-tryckspump applicerar ett jämnt tryck (vanligtvis 100-200 MPa) på vätskan. Eftersom vätsketrycket är lika i alla riktningar, komprimeras pastan likformigt i alla dimensioner, vilket resulterar i ett oordnat arrangemang av de inre partiklarna, vilket eliminerar partikelorienteringen som orsakas av konventionell pressning. Resultatet är en grön kropp med en enhetlig struktur och konsekvent densitet.

Steg 3: Kalcinering
Den formade gröna kroppen placeras i en brännare och värms långsamt till cirka 1000 grader under en skyddande atmosfär (antingen med kokspulver eller en inert gas). Under denna process genomgår bindemedelsbecket komplexa sönderdelnings- och polymerisationsreaktioner, som omvandlas till en stark beckkoks, som binder samman aggregatpartiklarna och omvandlar den gröna kroppen till en kolkropp med hög mekanisk hållfasthet.

Steg 4: Grafitisering
Detta är kärnprocessen som ger materialet grafitegenskaper. Den brända kolkroppen placeras i en Acheson-ugn eller en internt uppvärmd tandemgrafitiseringsugn under en inert gasatmosfär, och värmer den direkt till temperaturer på 2000-3000 grader. Vid dessa extrema temperaturer omarrangerar de oordnade "turbostratiska" kolatomerna i kolmaterialet sig själva och bildar en regelbunden, tre-dimensionell grafitkristallstruktur. Denna process förbättrar avsevärt materialets elektriska och termiska ledningsförmåga, värmechockbeständighet och kemiska stabilitet, och förångar ytterligare de flesta kvarvarande föroreningar, vilket uppnår den ultimata ultrahöga renheten.

Steg 5: Bearbetning och kvalitetskontroll
Efter grafitisering svarvas, fräsas, hyvlas och slipas ämnena med hög-precisions-CNC-verktyg enligt kundens ritningar, vilket slutligen producerar dimensionellt exakta isostatiskt pressade grafitprodukter med hög-renhet. Före leverans genomgår de rigorösa tester för densitet, hårdhet, resistivitet, askhalt och böjhållfasthet.

Sammanfattningsvis uppnås de exceptionella egenskaperna hos isostatiskt pressade grafitblock med hög-renhet-hög renhet, hög densitet, isotropi och utmärkta termiska och elektriska egenskaper-genom en noggrant kontrollerad processkedja: "förädling av råmaterial → isotropisk → isostatisk pressning →{3} högtemperaturhärdning →{3}} ultra-hög-grafitisering och kristallisering." Isostatisk pressning säkerställer strukturell enhetlighet, medan hög-temperaturgrafitisering avgör de ultimata fysikaliska och kemiska egenskaperna.

Om USA