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高純石墨的應(yīng)用
jcadmin   |   2020-08-19 11:06:42

高純石墨的應(yīng)用

石墨含量在 99.9%以上的石墨叫高純石墨。是理想的無 機(jī)非金屬用坩堝舟皿、單晶爐用加熱器、電火花加工石墨、 燒結(jié)模具、電子管陽極、金屬涂鍍、半導(dǎo)體技術(shù)用的石墨坩 堝、發(fā)射電子管、閘流管和汞弧整流器用的石墨陽極、柵極 等。高純石墨 - 高純石墨特點 高純石墨具有電阻系數(shù)小、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、抗熱震性好、導(dǎo)電、導(dǎo)熱膨脹系數(shù)小、自潤滑、易于精密機(jī)加工等優(yōu)點。

高純石墨 - 石墨相關(guān)組成

石墨與金剛石、碳 60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì) ,它們互為同素異形體。石墨質(zhì)軟, 黑灰色; 有油膩感, 可污染紙張。 硬度為 1~ 2,沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3~ 5。比重為1. 9~ 2. 3。比表面積范圍集中在 1-20m2/g ( F-Sorb2400 比 表面積儀 BET方法測試),在隔絕氧氣條件下,其熔點在 300 0℃以上,是耐溫的礦物之一。

高純石墨 - 石墨特殊性質(zhì)

1、耐高溫型: 石墨的熔點為 3850± 50℃,沸點為 4250℃, 即使經(jīng)溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很 小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng),在2000℃時,石墨強(qiáng)度提 高一倍。

2、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一 百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度 升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能 夠?qū)щ娛且驗槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共 價鍵 , 每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

3、潤滑性:石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小, 鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤滑性能越好。

4、化學(xué)穩(wěn)定性:石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性, 能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。

5、可塑性:石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片。

6、抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇 烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不 會產(chǎn)生裂紋。

石墨何以能取代銅?

20 世紀(jì) 60年代,銅作為電極材料被廣泛應(yīng)用,使用率約 占 90%,石墨僅有 10%左右; 21世紀(jì),越來越多的用戶開始 選擇石墨作為電極材料,在歐洲,超過 90%以上的電極材料 是石墨。銅,這種曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的電極材料,和石墨電極 相比它的優(yōu)勢幾乎消失殆盡。是什么導(dǎo)致了這個戲劇性的變 化?當(dāng)然是石墨電極的諸多優(yōu)勢。

1、加工速度更快:通常情況下,石墨的機(jī)械加工速 度能比銅快 2~5倍;而放電加工速度比銅快 2~3倍;材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上優(yōu)勢明顯;銅的軟化點在 1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形;石墨的升 華溫度為 3650度;熱膨脹系數(shù)僅有銅的 1/30 。

2、重量更輕:石墨的密度只有銅的 1/5 ,大型電極進(jìn) 行放電加工時,能有效降低機(jī)床(( EDM)的負(fù)擔(dān);更適合于 在大型模具上的應(yīng)用。

3、放電消耗更?。挥捎诨鸹ㄓ椭幸埠?C原子,在 放電加工時,高溫導(dǎo)致火花油中的 C原子被分解出來,轉(zhuǎn)而 在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補(bǔ)償了石墨電極的損耗。

4、沒有毛刺;銅電極在加工完成后,還需手工進(jìn)行 修整以去除毛刺, 而石墨加工后沒有毛刺, 節(jié)約了大量成本, 同時更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn);

5、石墨更容易研磨和拋光;由于石墨的切削阻力只 有銅的 1/5 ,更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光;

6、材料成本更低,價格更穩(wěn)定;由于近幾年銅價上 漲,如今各向同性石墨的價格比銅更低,相同體積下,東洋 炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價格比銅的價格低 30%~ 60%,并 且價格更穩(wěn)定,短期價格波動非常小。

正是這種無可比擬的優(yōu)勢,石墨逐漸取代銅成為EDM電 極的首選材料

高純石墨 - 石墨產(chǎn)地

著名產(chǎn)地:紐約 Ticonderoga ,馬達(dá)加斯加和Ceylon , 以平頂山寶豐有著較大的產(chǎn)地。

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