Spezialgraphit zeichnet sich durch hohe Reinheit, hohe Dichte und hohe Festigkeit aus.GraphitDas Material zeichnet sich durch hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturstabilität und gute elektrische Leitfähigkeit aus. Es wird aus natürlichem oder künstlichem Graphit hergestellt, der einer Hochtemperatur-Wärmebehandlung und Hochdruckverarbeitung unterzogen wird. Graphit findet häufig Anwendung in industriellen Umgebungen mit hohen Temperaturen, hohem Druck und korrosiven Bedingungen.
Es kann in verschiedene Typen unterteilt werden, einschließlich isostatischerGraphitblöcke, extrudierte Graphitblöcke, geformtGraphitblöckeund vibrierteGraphitblöcke.
Fertigungstechnologien:
GraphitGraphit ist ein einzigartiges, nichtmetallisches Element, das aus Kohlenstoffatomen in einer hexagonalen Gitterstruktur besteht. Es ist ein weiches und sprödes Material, das aufgrund seiner besonderen Eigenschaften in verschiedenen industriellen Anwendungen weit verbreitet ist. Graphit behält seine Festigkeit und Stabilität selbst bei Temperaturen über 3600 °C. Im Folgenden möchte ich Ihnen den Herstellungsprozess von Spezialgraphit vorstellen.
Isostatischer GraphitGraphit, hergestellt aus hochreinem Graphit durch Pressung, ist ein unersetzlicher Werkstoff für die Fertigung von Einkristallöfen, Graphitkristallisatoren für das Stranggießen von Metallen und Graphitelektroden für die Funkenerosion. Neben diesen Hauptanwendungen findet er breite Verwendung in der Hartmetallindustrie (Vakuumofenheizungen, Sinterplatten etc.), im Bergbau (Herstellung von Bohrerformen), in der chemischen Industrie (Wärmetauscher, korrosionsbeständige Teile), in der Metallurgie (Tiegel) und im Maschinenbau (Gleitringdichtungen).
Formtechnologie
Das Prinzip der isostatischen Presstechnologie basiert auf dem Pascalschen Gesetz. Es wandelt die unidirektionale (oder bidirektionale) Kompression des Materials in eine multidirektionale (omnidirektionale) Kompression um. Während des Prozesses befinden sich die Kohlenstoffpartikel stets in einem ungeordneten Zustand, und die Volumendichte ist relativ gleichmäßig mit isotropen Eigenschaften. Da die Höhe des Produkts keine Rolle spielt, weist isostatisch hergestelltes Graphit keine oder nur geringe Leistungsunterschiede auf.
Je nach Formgebungs- und Erstarrungstemperatur lässt sich die isostatische Presstechnologie in Kalt-, Warm- und Heißisostatisches Pressen unterteilen. Isostatisch gepresste Produkte weisen eine hohe Dichte auf, die typischerweise 5 % bis 15 % höher ist als die von Produkten aus unidirektionalem oder bidirektionalem Formpressen. Die relative Dichte isostatisch gepresster Produkte kann 99,8 % bis 99,09 % erreichen.
Geformter Graphit weist hervorragende Eigenschaften in Bezug auf mechanische Festigkeit, Abriebfestigkeit, Dichte, Härte und elektrische Leitfähigkeit auf, die durch Imprägnierung mit Harz oder Metall noch weiter verbessert werden können.
Geformter Graphit zeichnet sich durch gute elektrische Leitfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Reinheit, Selbstschmierung, Temperaturwechselbeständigkeit und einfache Präzisionsbearbeitung aus und findet breite Anwendung in Bereichen wie Stranggießen, Hartlegierungs- und Elektronik-Formensintern, Funkenerosion, Gleitringdichtung usw.
Formtechnologie
Das Formverfahren wird üblicherweise zur Herstellung kleiner, kaltgepresster Graphitprodukte oder fein strukturierter Erzeugnisse eingesetzt. Dabei wird eine bestimmte Menge Paste in eine Form der gewünschten Form und Größe gefüllt und anschließend von oben oder unten gepresst. Manchmal wird auch von beiden Seiten Druck ausgeübt, um die Paste in der Form zu verpressen. Das gepresste Halbzeug wird dann entformt, abgekühlt, geprüft und gestapelt.
Es gibt sowohl vertikale als auch horizontale Formpressen. Das Formpressverfahren kann in der Regel nur ein Produkt gleichzeitig verarbeiten und weist daher eine relativ geringe Produktionseffizienz auf. Es ermöglicht jedoch die Herstellung hochpräziser Produkte, die mit anderen Technologien nicht realisierbar sind. Darüber hinaus lässt sich die Produktionseffizienz durch das gleichzeitige Pressen mehrerer Formen und den Einsatz automatisierter Produktionslinien steigern.
Extrudiertes Graphit entsteht durch das Mischen hochreiner Graphitpartikel mit einem Bindemittel und anschließendes Extrudieren in einem Extruder. Im Vergleich zu isostatischem Graphit weist extrudiertes Graphit eine gröbere Korngröße und eine geringere Festigkeit auf, besitzt aber eine höhere thermische und elektrische Leitfähigkeit.
Aktuell werden die meisten Kohlenstoff- und Graphitprodukte im Extrusionsverfahren hergestellt. Sie dienen hauptsächlich als Heizelemente und wärmeleitende Komponenten in Hochtemperatur-Wärmebehandlungsprozessen. Darüber hinaus können Graphitblöcke auch als Elektroden zur Stromübertragung in Elektrolyseprozessen eingesetzt werden. Daher finden sie breite Anwendung als Gleitringdichtungen, wärmeleitende Materialien und Elektrodenmaterialien in extremen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck und hohen Geschwindigkeiten.
Formtechnologie
Beim Extrusionsverfahren wird die Paste in den Pastenzylinder der Presse gefüllt und extrudiert. Die Presse ist mit einem austauschbaren Extrusionsring ausgestattet (der zur Veränderung von Querschnittsform und -größe des Produkts ausgetauscht werden kann). Vor dem Extrusionsring befindet sich eine bewegliche Leitplatte. Der Hauptkolben der Presse ist hinter dem Pastenzylinder angeordnet.
Vor dem Anlegen von Druck wird eine Leitplatte vor den Extrusionsring gesetzt und Druck aus entgegengesetzter Richtung ausgeübt, um die Paste zu verdichten. Nach Entfernen der Leitplatte und fortgesetztem Druck wird die Paste aus dem Extrusionsring extrudiert. Der extrudierte Streifen wird auf die gewünschte Länge zugeschnitten, abgekühlt und vor dem Stapeln geprüft. Das Extrusionsverfahren ist ein halbkontinuierlicher Produktionsprozess, d. h. nach Zugabe einer bestimmten Menge Paste können mehrere Produkte (Graphitblöcke, Graphitmaterialien) nacheinander extrudiert werden.
Aktuell werden die meisten Kohlenstoff- und Graphitprodukte im Extrusionsverfahren hergestellt.
Vibrationsgraphit besitzt eine gleichmäßige Struktur mit mittlerer Korngröße. Aufgrund seines geringen Aschegehalts, seiner erhöhten mechanischen Festigkeit sowie seiner guten elektrischen und thermischen Stabilität erfreut er sich großer Beliebtheit und wird häufig zur Bearbeitung großformatiger Werkstücke eingesetzt. Durch Harzimprägnierung oder Oxidationsschutzbehandlung lässt er sich zusätzlich verstärken.
Es findet breite Anwendung als Heiz- und Isolierelement bei der Herstellung von Polysilizium- und monokristallinen Siliziumöfen in der Photovoltaikindustrie. Darüber hinaus wird es häufig zur Fertigung von Heizhauben, Wärmetauscherkomponenten, Schmelz- und Gießtiegeln, zum Bau von n-Knoten für elektrolytische Prozesse sowie zur Herstellung von Schmelz- und Legierungstiegeln verwendet.
Formtechnologie
Das Prinzip der Herstellung von Vibrationsgraphit besteht darin, eine pastenartige Mischung in die Form zu füllen und anschließend eine schwere Metallplatte daraufzulegen. Im nächsten Schritt wird das Material durch Vibration der Form verdichtet. Im Vergleich zu extrudiertem Graphit weist der durch Vibration hergestellte Graphit eine höhere Isotropie auf. Graphitprodukte werden im Extrusionsverfahren hergestellt.
Veröffentlichungsdatum: 17. Juni 2024