热压机:等静压石墨的生产工艺、主要用途
2023.03.30
等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能。譬如,等静压石墨的耐热性好,在惰性气氛下,随着温度的升高其机械强度不但不降低,反而升高,在2500℃左右时达到高值; 与普通石墨相比,结构精细致密,而且均匀性好; 热膨胀系数很低,具有优异的抗热震性能; 各向同性; 耐化学腐蚀性强,导热性能和导电性能良好; 具有优异的机械加工性能。
正是由于具有这一系列的优异性能,等静压石墨在冶金、化学、电气、航空宇宙及原子能工业等领域得到广泛应用,而且,随着科学技术的发展,应用领域还在不断扩大。
等静压石墨的生产工艺
等静压石墨的生产工艺流程如图1所示。很显然,等静压石墨的生产工艺与石墨电极不同。
等静压石墨需要结构上各向同性的原料,需要将原料磨制成更细的粉末,需要应用冷等静压成型技术,焙烧周期非常长,为了达到目标密度,需要多次的浸渍—焙烧循环,石墨化的周期也要比普通石墨长得多。
生产等静压石墨的另外一种方法是用中间相炭微球为原料。首先将中间相炭微球在较高温度下进行氧化稳定化处理,然后等静压成型,再进一步焙烧和石墨化,本文不介绍这种方法。
1.1 原料
生产等静压石墨的原料包括骨料和黏结剂。骨料通常是用石油焦和沥青焦,也有用地沥青焦的,比如美国POCO公司的AXF系列等静压石墨,就是用地沥青焦Gilsonite coke生产的。
为了根据不同的用途进行产品性能的调整,也有用炭黑、人造石墨做添加剂的情况。一般情况下石油焦和沥青焦需要 在1200~1400℃下进行煅烧,去除水分及挥发分后才能使用。
但是为了提高制品的机械性能和结构致密性,也有直接用生焦做原料生产等静压石墨的。生焦的特点是含有挥发分,具有自烧结性,与黏结剂焦同步膨胀和收缩。黏结剂通常使用煤沥青,根据各个企业不同的设备条件和工艺要求,使用的 煤沥青软化点从50℃到250℃的都有。
等静压石墨的性能受原料的影响极大,对原料的精选是能否生产出所需要的终产品的关键环节。投料前必须对原料特性和均匀性进行严格检查。