Hoe worden grafietonderdelen gemaakt?
Laat een bericht achter
Hoe worden grafietonderdelen gemaakt?
Het productieproces van grafietonderdelen
Hoewel grafietonderdelen er misschien gewoon uitzien, zijn ze samengesteld uit een materiaal met uitzonderlijke eigenschappen, dat op grote schaal wordt gebruikt in gebieden als kernreactoren, halfgeleiderproductie, metallurgie en ruimtevaart. Hoe worden deze precisiegrafietonderdelen precies geproduceerd?
De eerste stap bij het vervaardigen van grafietonderdelen is het selecteren van de juiste grondstoffen. Industrieel wordt petroleumcokes of pekcokes doorgaans gebruikt als basisaggregaat; deze grondstoffen worden gekenmerkt door hun hoge koolstofgehalte en lage onzuiverheidsniveaus. Nadat de cokes tot poeder is vermalen, wordt deze in specifieke verhoudingen gemengd met bindmiddelen-zoals koolteerpek-en in een kneder gevoerd, waar de cokes wordt verwarmd en geroerd om een kneedbaar, pasta-achtig mengsel te vormen.
De tweede stap is het vormen. Afhankelijk van de vormvereisten van het uiteindelijke onderdeel kunnen verschillende methoden worden gebruikt, waaronder matrijspersen, isostatisch persen of extrusie. Eenvoudige blok-vormige onderdelen kunnen bijvoorbeeld worden gevormd met behulp van een hydraulische pers; Via het extrusieproces worden dunne staven of buizen geproduceerd; terwijl isostatisch persen wordt gebruikt om hoogwaardige-producten te vervaardigen met complexe geometrieën en uitstekende isotrope eigenschappen. In dit stadium blijven de gevormde groene lichamen relatief zacht en bezitten ze een zeer lage mechanische sterkte.
Vervolgens komt de kritische warmtebehandelingsfase. Eerst worden de gevormde groene lichamen in een bakoven geplaatst en langzaam verwarmd tot ongeveer 1000 graden onder zuurstof-vrije omstandigheden. Dit proces, bekend als bakken (of carboniseren), dient om het bindmiddel te carboniseren, waardoor de aggregaatdeeltjes stevig aan elkaar worden gebonden om een op koolstof-gebaseerd product met een bepaalde mate van mechanische sterkte te vormen. In dit stadium bevat het materiaal echter nog steeds een aanzienlijk aantal interne poriën, en de dichtheid en sterkte moeten hun optimale niveau nog bereiken.
Om de dichtheid te verhogen is een impregneerbehandeling nodig: de gebakken producten worden in een autoclaaf geplaatst, waar een vacuüm wordt getrokken voordat vloeibare pek wordt geïnjecteerd. Hierdoor wordt het pek gedwongen de interne poriën binnen te dringen, waarna een tweede bakcyclus wordt uitgevoerd. Deze impregnatie-en-bakcyclus kan twee tot drie keer worden herhaald, wat resulteert in een aanzienlijke verbetering van de dichtheid en mechanische sterkte van het materiaal.
Na meerdere impregnatie- en bakcycli te hebben ondergaan, gaat het materiaal de laatste verwerkingsfase op hoge- temperatuur in: grafitisering. Bij extreem hoge temperaturen variërend van 2600 graden tot 3000 graden ondergaat de atomaire rangschikking binnen de koolstofstructuur een transformatie, waarbij het verschuift van een ongeordende, turbostratische structuur naar een geordende, kristallijne grafietstructuur. Dit proces geeft het materiaal een uitzonderlijke elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en hoge- temperatuurbestendigheid.
De laatste stap is precisiebewerking. Na het grafitiseren ondergaan de grafietblokken een precisiebewerking-waaronder snijden, draaien, frezen en boren-met behulp van diamantgereedschappen om een verscheidenheid aan ingewikkelde componenten te produceren, strikt in overeenstemming met de technische tekeningen. Voor toepassingen die een ultra-hoge zuiverheid vereisen, ondergaan de materialen een verdere hoge- chloorbehandeling of halogeenzuivering om sporen van onzuiverheden te verwijderen.
Door deze complexe en nauwgezette processen worden gewone cokesblokken uiteindelijk omgezet in grafietcomponenten met uitzonderlijke prestaties, die een onmisbare rol spelen in zowel de industriële als de high{0}}technologische sectoren.
Toepassingsindustrie
Gerelateerde producten
Over ons
Veelgestelde vragen
