Hvordan lages grafittblokker

Hvordan lages grafittblokker?

Isostatisk pressede grafittblokker med høy-renhet er et-kvalitetsgrafittmateriale som brukes i halvledere, solceller, romfart og andre felt. Deres kjerneegenskaper er "høy renhet" og "isotropi."

Produksjonen av isostatisk pressede grafittblokker med høy-renhet er en kompleks prosess som integrerer fysikk, kjemi og presisjonsteknikk. Det kan deles inn i følgende kjernetrinn:

Trinn 1: Råvareforberedelse og prosessering
1. Utvalg: Petroleumskoks eller bekkoks brukes som primærråstoff, da det har et høyt karboninnhold og lite urenheter. Den kalsineres først ved høy temperatur (omtrent 1300 grader) for å fjerne flyktige stoffer og fuktighet, og dermed øke dens sanne tetthet og kjemiske stabilitet.
2. Knusing og klassifisering: Den kalsinerte koksen knuses og males ved hjelp av utstyr som kjeveknusere og Raymond-møller for å produsere pulver med varierende partikkelstørrelse. En strategisk balansert blanding av store, mellomstore og små partikkelstørrelser er nøkkelen til å oppnå en grønn kroppsstruktur med høy-tetthet. Små partikler fyller hullene mellom større partikler, og legger grunnlaget for påfølgende høy-tetthetsprodukter. 3. Rensing: For å oppnå krav til "høy renhet" (typisk askeinnhold under 50 ppm, eller til og med 5 ppm), vaskes tilslagspulveret med syre-(ved bruk av saltsyre, etc.) eller flussyre. utsatt for klorering ved høye{10}}temperaturer for effektivt å fjerne metalliske urenheter.

Trinn 2: Blanding og støping (kjernetrinn)
1. Bindemiddeltilsetning: Det graderte tilslagspulveret blandes med et bindemiddel (vanligvis middels- eller høy-temperaturkulltjære) mens det varmes opp. Hensikten med blanding er å jevnt belegge overflaten av hver aggregatpartikkel med tjære, og danne en plastpasta.
2. Isostatisk pressing: Dette er nøkkelen til å oppnå "isotropiske" grafittblokker. Pastaen legges i en elastisk gummiform, forsegles og plasseres deretter i en isostatisk høytrykkspresse fylt med hydraulikkolje (eller vann). En høytrykkspumpe påfører væsken jevnt trykk (vanligvis 100-200 MPa). Fordi væsketrykket er likt i alle retninger, blir pastaen jevnt komprimert i alle dimensjoner, noe som resulterer i et uordnet arrangement av de indre partiklene, og eliminerer partikkelorienteringen forårsaket av konvensjonell pressing. Resultatet er en grønn kropp med ensartet struktur og jevn tetthet.

Trinn 3: Kalsinering
Den dannede grønne kroppen plasseres i en kalsineringsovn og varmes sakte opp til omtrent 1000 grader under en beskyttende atmosfære (enten med kokspulver eller en inert gass). Under denne prosessen gjennomgår bindemiddelbeken komplekse nedbrytnings- og polymerisasjonsreaksjoner, og omdannes til en sterk bekkoks, som binder aggregatpartiklene fast sammen og transformerer den grønne kroppen til en karbonkropp med høy mekanisk styrke.

Trinn 4: Grafitisering
Dette er kjerneprosessen som gir grafittegenskaper til materialet. Det kalsinerte karbonlegemet plasseres i en Acheson-ovn eller en internt oppvarmet tandemgrafitiseringsovn under en inertgassatmosfære, og varmes opp direkte til temperaturer på 2000-3000 grader. Ved disse ekstreme temperaturene omorganiserer de uordnede "turbostratiske" karbonatomene i karbonmaterialet seg selv, og danner en vanlig, tre-dimensjonal grafittkrystallstruktur. Denne prosessen forbedrer materialets elektriske og termiske ledningsevne, termisk støtmotstand og kjemisk stabilitet betydelig, og fordamper de fleste gjenværende urenheter ytterligere, og oppnår den ultimate ultrahøye renheten.

Trinn 5: Maskinering og kvalitetskontroll
Etter grafitisering blir emnene dreid, frest, høvlet og slipt ved hjelp av høy-presisjons CNC-maskinverktøy i henhold til kundetegninger, og produserer til slutt dimensjonalt presise, isostatisk pressede grafittprodukter med høy-renhet. Før forsendelse gjennomgår de strenge tester for tetthet, hardhet, resistivitet, askeinnhold og bøyestyrke.

Oppsummert, de eksepsjonelle egenskapene til isostatisk pressede grafittblokker med høy-renhet-høy ​​renhet, høy tetthet, isotropi og utmerkede termiske og elektriske egenskaper-oppnås gjennom en omhyggelig kontrollert prosesskjede: "foredling av råmaterialer → isotropisk → isostatisk pressing høy-temperaturkalsinering og herding → ultra-høy-temperaturgrafitisering og krystallisering." Isostatisk pressing sikrer strukturell ensartethet, mens høy-temperaturgrafitisering bestemmer de endelige fysiske og kjemiske egenskapene.

Om USA