Πώς κατασκευάζονται τα μέρη γραφίτη

Πώς κατασκευάζονται τα μέρη γραφίτη;

 

Η διαδικασία κατασκευής εξαρτημάτων γραφίτη

Αν και τα μέρη γραφίτη μπορεί να φαίνονται συνηθισμένα, αποτελούνται από ένα υλικό με εξαιρετικές ιδιότητες, που χρησιμοποιείται ευρέως σε πεδία όπως οι πυρηνικοί αντιδραστήρες, η κατασκευή ημιαγωγών, η μεταλλουργία και η αεροδιαστημική. Λοιπόν, πώς ακριβώς παράγονται αυτά τα εξαρτήματα γραφίτη ακριβείας;

Το πρώτο βήμα στην κατασκευή εξαρτημάτων γραφίτη είναι η επιλογή των κατάλληλων πρώτων υλών. Βιομηχανικά, ο οπτάνθρακας πετρελαίου ή ο οπτάνθρακας πίσσας χρησιμοποιείται συνήθως ως αδρανή βάσης. Αυτές οι πρώτες ύλες χαρακτηρίζονται από την υψηλή περιεκτικότητά τους σε άνθρακα και τα χαμηλά επίπεδα ακαθαρσιών. Αφού το κοκ συνθλίβεται σε σκόνη, αναμιγνύεται σε συγκεκριμένες αναλογίες με συνδετικά υλικά-όπως λιθανθρακόπισσα-και τροφοδοτείται σε ζυμωτήριο, όπου θερμαίνεται και αναδεύεται για να σχηματιστεί ένα εύπλαστο, πολτός- μείγμα.

 

Το δεύτερο βήμα σχηματίζεται. Ανάλογα με τις απαιτήσεις σχήματος του τελικού συστατικού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι, συμπεριλαμβανομένης της συμπίεσης καλουπιού, της ισοστατικής συμπίεσης ή της εξώθησης. Για παράδειγμα, απλά τμήματα σε σχήμα μπλοκ-μπορούν να διαμορφωθούν χρησιμοποιώντας μια υδραυλική πρέσα. Οι λεπτές ράβδοι ή σωλήνες παράγονται μέσω της διαδικασίας εξώθησης. ενώ η ισοστατική συμπίεση χρησιμοποιείται για την κατασκευή προϊόντων υψηλής-τελικής με πολύπλοκες γεωμετρίες και εξαιρετικές ισοτροπικές ιδιότητες. Σε αυτό το στάδιο, τα σχηματισμένα πράσινα σώματα παραμένουν σχετικά μαλακά και διαθέτουν πολύ χαμηλή μηχανική αντοχή.

 

Ακολουθεί η κρίσιμη φάση θερμικής επεξεργασίας. Αρχικά, τα σχηματισμένα πράσινα σώματα τοποθετούνται σε φούρνο ψησίματος και θερμαίνονται αργά στους περίπου 1000 βαθμούς υπό συνθήκες-ελεύθερες οξυγόνου. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως ψήσιμο (ή ενανθράκωση), χρησιμεύει για την ενανθράκωση του συνδετικού υλικού, συνδέοντας έτσι σταθερά τα σωματίδια των αδρανών μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα προϊόν με βάση τον άνθρακα-με έναν ορισμένο βαθμό μηχανικής αντοχής. Ωστόσο, σε αυτό το στάδιο, το υλικό εξακολουθεί να περιέχει σημαντικό αριθμό εσωτερικών πόρων και η πυκνότητα και η δύναμή του δεν έχουν ακόμη φτάσει στα βέλτιστα επίπεδα.

 

Για να ενισχυθεί η πυκνότητα, απαιτείται μια επεξεργασία εμποτισμού: τα ψημένα προϊόντα τοποθετούνται σε αυτόκλειστο, όπου αναρροφάται ένα κενό πριν την έγχυση υγρού πίσσας. Αυτό αναγκάζει το βήμα να διαπεράσει τους εσωτερικούς πόρους, μετά τον οποίο εκτελείται ένας δεύτερος κύκλος ψησίματος. Αυτός ο κύκλος εμποτισμού-και-του ψησίματος μπορεί να επαναληφθεί δύο έως τρεις φορές, με αποτέλεσμα σημαντική βελτίωση στην πυκνότητα και τη μηχανική αντοχή του υλικού.

 

Αφού υποβληθεί σε πολλούς κύκλους εμποτισμού και ψησίματος, το υλικό εισέρχεται στο τελικό του στάδιο επεξεργασίας σε υψηλή{0} θερμοκρασία: γραφιτοποίηση. Σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 2600 μοίρες έως 3000 μοίρες, η ατομική διάταξη εντός της δομής άνθρακα υφίσταται μετασχηματισμό, μετατοπίζοντας από μια διαταραγμένη, στροβιλοστρατική δομή σε μια τακτοποιημένη, κρυσταλλική δομή γραφίτη. Αυτή η διαδικασία προσδίδει στο υλικό εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα και υψηλή-αντοχή στη θερμοκρασία.

 

Το τελευταίο βήμα είναι η κατεργασία ακριβείας. Μετά τη γραφιτοποίηση, τα μπλοκ γραφίτη υποβάλλονται σε κατεργασία ακριβείας-συμπεριλαμβανομένης της κοπής, του τόρνευσης, της φρεζαρίσματος και της διάτρησης-με τη χρήση εργαλείων διαμαντιού για την παραγωγή μιας ποικιλίας περίπλοκων εξαρτημάτων σε αυστηρή συμφωνία με τα μηχανικά σχέδια. Για εφαρμογές που απαιτούν εξαιρετικά{4}}υψηλή καθαρότητα, τα υλικά υποβάλλονται σε περαιτέρω επεξεργασία με χλώριο υψηλής-θερμοκρασίας ή καθαρισμό αλογόνου για την εξάλειψη των ιχνών ακαθαρσιών.

Μέσω αυτών των πολύπλοκων και σχολαστικών διαδικασιών, τα συνηθισμένα μπλοκ οπτάνθρακα μετατρέπονται τελικά σε συστατικά γραφίτη εξαιρετικής απόδοσης, διαδραματίζοντας έναν απαραίτητο ρόλο τόσο σε βιομηχανικούς όσο και-τομείς υψηλής τεχνολογίας.

 

Βιομηχανία Εφαρμογών

Σχετικά Προϊόντα

Σχετικά με εμάς

FAQ