熱壓機:等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝、主要用途
2023.03.30
等靜壓石墨是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型石墨材料,具有一系列優(yōu)異的性能。譬如,等靜壓石墨的耐熱性好,在惰性氣氛下,隨著溫度的升高其機械強度不但不降低,反而升高,在2500℃左右時達到高值; 與普通石墨相比,結(jié)構(gòu)精細(xì)致密,而且均勻性好; 熱膨脹系數(shù)很低,具有優(yōu)異的抗熱震性能; 各向同性; 耐化學(xué)腐蝕性強,導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能良好; 具有優(yōu)異的機械加工性能。
正是由于具有這一系列的優(yōu)異性能,等靜壓石墨在冶金、化學(xué)、電氣、航空宇宙及原子能工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,而且,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴大。
等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝
等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。很顯然,等靜壓石墨的生產(chǎn)工藝與石墨電極不同。
等靜壓石墨需要結(jié)構(gòu)上各向同性的原料,需要將原料磨制成更細(xì)的粉末,需要應(yīng)用冷等靜壓成型技術(shù),焙燒周期非常長,為了達到目標(biāo)密度,需要多次的浸漬—焙燒循環(huán),石墨化的周期也要比普通石墨長得多。
生產(chǎn)等靜壓石墨的另外一種方法是用中間相炭微球為原料。首先將中間相炭微球在較高溫度下進行氧化穩(wěn)定化處理,然后等靜壓成型,再進一步焙燒和石墨化,本文不介紹這種方法。
1.1 原料
生產(chǎn)等靜壓石墨的原料包括骨料和黏結(jié)劑。骨料通常是用石油焦和瀝青焦,也有用地瀝青焦的,比如美國POCO公司的AXF系列等靜壓石墨,就是用地瀝青焦Gilsonite coke生產(chǎn)的。
為了根據(jù)不同的用途進行產(chǎn)品性能的調(diào)整,也有用炭黑、人造石墨做添加劑的情況。一般情況下石油焦和瀝青焦需要 在1200~1400℃下進行煅燒,去除水分及揮發(fā)分后才能使用。
但是為了提高制品的機械性能和結(jié)構(gòu)致密性,也有直接用生焦做原料生產(chǎn)等靜壓石墨的。生焦的特點是含有揮發(fā)分,具有自燒結(jié)性,與黏結(jié)劑焦同步膨脹和收縮。黏結(jié)劑通常使用煤瀝青,根據(jù)各個企業(yè)不同的設(shè)備條件和工藝要求,使用的 煤瀝青軟化點從50℃到250℃的都有。
等靜壓石墨的性能受原料的影響極大,對原料的精選是能否生產(chǎn)出所需要的終產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。投料前必須對原料特性和均勻性進行嚴(yán)格檢查。