توضیح مفصل گرافیت پرس ایزواستاتیک (1)

گرافیت پرس ایزواستاتیکنوع جدیدی از مواد گرافیتی است که در دهه 1960 ساخته شد و دارای یک سری خواص عالی است.به عنوان مثال، گرافیت پرس ایزواستاتیک مقاومت حرارتی خوبی دارد.در اتمسفر بی اثر، مقاومت مکانیکی آن نه تنها با افزایش دما کاهش نمی یابد، بلکه افزایش می یابد و در حدود 2500 درجه سانتیگراد به بالاترین مقدار خود می رسد.در مقایسه با گرافیت معمولی، ساختار آن ریز و متراکم است و یکنواختی آن خوب است.ضریب انبساط حرارتی بسیار کم است و دارای مقاومت شوک حرارتی عالی است.ایزوتروپیک؛مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی قوی، هدایت حرارتی و الکتریکی خوب؛عملکرد پردازش مکانیکی عالی دارد.

دقیقاً به دلیل عملکرد عالی آن است که گرافیت پرس ایزواستاتیک به طور گسترده در زمینه هایی مانند متالورژی، شیمی، برق، هوافضا و صنعت انرژی اتمی استفاده می شود.علاوه بر این، با توسعه علم و فناوری، زمینه های کاربردی به طور مداوم در حال گسترش است.

فرآیند تولید گرافیت پرس ایزواستاتیک

فرآیند تولید گرافیت پرس ایزواستاتیک در شکل 1 نشان داده شده است. بدیهی است که فرآیند تولید گرافیت پرس ایزواستاتیک با الکترودهای گرافیتی متفاوت است.

گرافیت پرس ایزواستاتیک به مواد خام از نظر ساختاری همسانگرد نیاز دارد که باید به پودرهای ریزتر تبدیل شوند.فن آوری شکل دهی پرس ایزواستاتیک سرد نیاز به اعمال دارد و چرخه برشته کردن بسیار طولانی است.برای دستیابی به چگالی هدف، چرخه های برشته کردن چندگانه آغشته سازی مورد نیاز است و چرخه گرافیتی شدن بسیار طولانی تر از گرافیت معمولی است.

روش دیگر برای تولید گرافیت پرس ایزواستاتیک استفاده از میکروسفرهای کربن مزوفاز به عنوان مواد اولیه است.در مرحله اول، میکروسفرهای کربنی مزوفاز تحت عملیات تثبیت اکسیداسیون در دماهای بالاتر، به دنبال فشار ایزواستاتیک، و به دنبال آن تکلیس و گرافیت شدن بیشتر قرار می گیرند.این روش در این مقاله معرفی نشده است.

1.1 مواد اولیه

Thمواد اولیه برای تولید گرافیت پرس ایزواستاتیک شامل سنگدانه ها و چسب ها می باشد.سنگدانه ها معمولا از کک نفتی و کک آسفالت و همچنین کک آسفالت آسیاب شده ساخته می شوند.به عنوان مثال، گرافیت ایزواستاتیک سری AXF تولید شده توسط POCO در ایالات متحده از کک آسفالت زمینی Gilsontecoke ساخته شده است.

به منظور تنظیم عملکرد محصول با توجه به کاربردهای مختلف، از کربن سیاه و گرافیت مصنوعی نیز به عنوان افزودنی استفاده می شود.به طور کلی، کک نفتی و کک آسفالت باید در دمای 1200 ~ 1400 ℃ کلسینه شوند تا رطوبت و مواد فرار قبل از استفاده از بین بروند.

با این حال، به منظور بهبود خواص مکانیکی و چگالی ساختاری محصولات، تولید مستقیم گرافیت پرس ایزواستاتیک نیز با استفاده از مواد اولیه مانند کک وجود دارد.ویژگی کک سازی این است که حاوی مواد فرار است، خاصیت خود تف جوشی دارد و به طور همزمان با کک بایندر منبسط و منقبض می شود.بایندر معمولاً از زمین قطران زغال سنگ استفاده می کند و با توجه به شرایط تجهیزات مختلف و نیازهای فرآیند هر شرکت، نقطه نرم شدن زمین قطران زغال سنگ مورد استفاده از 50 ℃ تا 250 ℃ متغیر است.

عملکرد گرافیت پرس ایزواستاتیک به شدت تحت تأثیر مواد اولیه قرار می گیرد و انتخاب مواد اولیه حلقه کلیدی در تولید محصول نهایی مورد نیاز است.قبل از تغذیه، ویژگی ها و یکنواختی مواد اولیه باید به شدت بررسی شود.

1.2 سنگ زنی

اندازه سنگدانه گرافیت پرس ایزواستاتیک معمولاً باید به زیر 20 میلی متر برسد.در حال حاضر، تصفیه شده ترین گرافیت پرس ایزواستاتیک دارای حداکثر قطر ذره 1 میکرومتر است.بسیار نازک است.

برای آسیاب کک سنگدانه به چنین پودر ریز، به یک سنگ شکن بسیار ریز نیاز است.آسیاب با اندازه متوسط ​​ذرات 10-20 μ پودر m نیاز به استفاده از آسیاب غلتکی عمودی دارد، با اندازه ذرات متوسط ​​کمتر از 10 μ. پودر m نیاز به استفاده از آسیاب جریان هوا دارد.

1.3 مخلوط کردن و ورز دادن

پودر آسیاب شده و چسب قطران زغال سنگ را به تناسب در مخلوط کن حرارتی برای ورز دادن قرار دهید تا لایه ای از آسفالت به طور یکنواخت به سطح ذرات پودر کک بچسبد.پس از ورز دادن، رب را خارج کرده و بگذارید خنک شود.