Co to jest grafit? Właściwości i funkcje grafitu
Co to jest grafit? Główne właściwości grafitu
1, odporność na wysoką temperaturę: temperatura topnienia grafitu wynosi 3850 ± 50 stopni, temperatura wrzenia wynosi 4250 stopni, nawet jeśli pali się łuk w bardzo wysokiej temperaturze, utrata masy jest bardzo mała, współczynnik rozszerzalności cieplnej jest również bardzo mały . Wytrzymałość grafitu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, a wytrzymałość grafitu podwaja się w temperaturze 2000 stopni.
2, przewodność elektryczna i cieplna: przewodność elektryczna grafitu jest sto razy wyższa niż w przypadku ogólnych rud niemetalicznych. Przewodność cieplna niż stal, żelazo, ołów i inne materiały metalowe. Przewodność cieplna maleje wraz ze wzrostem temperatury i nawet w ekstremalnie wysokich temperaturach grafit staje się adiabatyczny. Grafit może przewodzić prąd, ponieważ każdy atom węgla w graficie tworzy tylko trzy wiązania kowalencyjne z innymi atomami węgla, a każdy atom węgla nadal zatrzymuje jeden wolny elektron w celu przeniesienia ładunku.
3, smarowność: skuteczność smarowania grafitu zależy od wielkości płatka grafitu, im większy płatek, tym mniejszy współczynnik tarcia, tym lepsza skuteczność smarowania.
4, stabilność chemiczna: grafit ma dobrą stabilność chemiczną w temperaturze pokojowej, jest odporny na korozję kwasową, zasadową i rozpuszczalnikami organicznymi.
5, plastyczność: wytrzymałość grafitu jest dobra, można ją zwinąć w bardzo cienki arkusz.
6, odporność na szok termiczny: grafit może wytrzymać drastyczne zmiany temperatury, gdy jest używany w temperaturze pokojowej, bez uszkodzeń, gdy zmienia się temperatura, objętość grafitu nie zmienia się zbytnio, nie powoduje pęknięć.
Zalety grafitu
(1) Większa prędkość przetwarzania: w normalnych warunkach prędkość obróbki mechanicznej grafitu może być 2-5 razy większa niż miedzi; Szybkość przetwarzania wyładowań jest 2-3 razy większa niż w przypadku miedzi, a materiał nie jest łatwy do odkształcenia: ma oczywiste zalety w obróbce cienkich elektrod żebrowanych; Temperatura mięknienia miedzi wynosi około 1000 stopni, co łatwo odkształca się pod wpływem ciepła; Temperatura sublimacji grafitu wynosi 3650 stopni; Współczynnik rozszerzalności cieplnej wynosi tylko 1/30 miedzi.
(2) Mniejsza waga: gęstość grafitu wynosi tylko 1/5 miedzi, a obciążenie obrabiarki (EDM) można skutecznie zmniejszyć, gdy duża elektroda zostanie rozładowana. Bardziej nadaje się do stosowania dużych form.
(3) Mniejsze zużycie wyładowań; Ponieważ olej iskrowy zawiera również atomy C, podczas procesu wyładowania wysoka temperatura powoduje rozkład atomów C w oleju iskrowym, a na powierzchni elektrody grafitowej tworzy się film ochronny, który kompensuje utratę elektroda grafitowa.
(4) Brak zadziorów; Po obróbce elektrody miedzianej należy ją ręcznie przyciąć w celu usunięcia zadziorów, natomiast grafit obrabia się bez zadziorów, co pozwala na znaczną oszczędność kosztów i ułatwia automatyzację produkcji.
(5) Grafit jest łatwiejszy do szlifowania i polerowania; Ponieważ opór cięcia grafitu wynosi tylko 1/5 oporu miedzi, łatwiej jest go szlifować i polerować ręcznie.
(6) Niższe koszty materiałów i bardziej stabilne ceny; Ze względu na wzrost cen miedzi w ostatnich latach cena grafitu izotropowego jest obecnie niższa niż cena miedzi, przy tej samej wielkości cena uniwersalnych produktów grafitowych węgla jest o 30% do 60% niższa niż cena miedzi, a cena cena jest bardziej stabilna, a krótkoterminowe wahania cen są bardzo małe. Tą niezrównaną zaletą jest to, że grafit stopniowo zastępuje miedź jako materiał z wyboru na elektrody EDM.
Główna rola grafitu
1, jako materiał ogniotrwały: grafit i jego produkty mają odporność na wysoką temperaturę, wysokie właściwości wytrzymałościowe, w przemyśle metalurgicznym używany jest głównie do produkcji tygli grafitowych, w hutnictwie powszechnie stosowany grafit jako środek ochronny wlewków, wykładzina pieców metalurgicznych.
Tygiel grafitowy
2, jako materiał przewodzący: stosowany w przemyśle elektrycznym do produkcji elektrod, szczotek, prętów węglowych, rur węglowych, pozytywów rtęciowych, podkładek grafitowych, części telefonicznych, powłok kineskopu telewizyjnego.
Podkładka grafitowa
3, w przypadku materiałów smarnych odpornych na zużycie: grafit jest często stosowany jako środek smarny w przemyśle maszynowym. Oleju smarowego często nie można stosować w warunkach dużych prędkości, wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, a grafitowe materiały odporne na zużycie można stosować w temperaturze 200-2000 przy bardzo dużej prędkości poślizgu, bez oleju smarowego. Wiele urządzeń do transportu mediów korozyjnych, szeroko stosowane materiały grafitowe wykonane z misek tłokowych, uszczelek i łożysk, nie wymagają dodawania oleju smarowego podczas pracy. Mleko grafitowe jest również dobrym smarem do wielu zastosowań w obróbce metali (ciągnienie drutu, ciągnienie rur).
Grafitowa miska tłoka, pierścień uszczelniający itp
4, grafit ma dobrą stabilność chemiczną. Po specjalnej obróbce grafit, charakteryzujący się odpornością na korozję, dobrą przewodnością cieplną, niską przepuszczalnością, jest szeroko stosowany w produkcji wymienników ciepła, zbiorników reakcyjnych, skraplaczy, wież spalania, wież absorpcyjnych, chłodnic, grzejników, filtrów, sprzętu pompowego. Szeroko stosowany w petrochemii, hydrometalurgii, produkcji kwasów i zasad, włóknach syntetycznych, papierze i innych sektorach przemysłu, może zaoszczędzić wiele materiałów metalowych.
Materiał grafitowy na zbiornik reaktora
5, do odlewania, szlifowania, prasowania i wysokotemperaturowych materiałów metalurgicznych: ze względu na mały współczynnik rozszerzalności cieplnej grafitu oraz zdolność do zmiany zimna i ciepła, może być stosowany jako forma do odlewania szkła, zastosowanie grafitu po Rozmiar odlewu z czarnego metalu jest dokładny, wydajność gładkiej powierzchni jest wysoka, można go stosować bez obróbki lub lekko przetworzyć, oszczędzając w ten sposób dużo metalu. Produkcja węglika wolframu i inne procesy metalurgii proszków, zwykle wykonane z materiałów grafitowych, do prasowania i spiekania łódek porcelanowych. Przetwarzanie tygla do wzrostu monokrystalicznego kryształu krzemu, regionalnego pojemnika do rafinacji, uchwytu wspornikowego, nagrzewnicy indukcyjnej itp. jest nierozerwalnie związane z grafitem o wysokiej czystości. Ponadto grafit może być również stosowany jako płyta izolacyjna i podstawa z grafitu do wytapiania próżniowego, rura pieca odporna na wysoką temperaturę, pręt, płyta, siatka i inne elementy.
6, stosowany w przemyśle energii atomowej i przemyśle obronnym: grafit ma dobry moderator neutronów stosowany w reaktorach atomowych, reaktor uranowo-grafitowy jest szerzej stosowanym reaktorem atomowym. Jako materiał do hamowania reaktora energii atomowej powinien mieć wysoką temperaturę topnienia, stabilność, odporność na korozję, grafit może w pełni spełniać powyższe wymagania. Czystość grafitu stosowanego w reaktorach atomowych jest bardzo wysoka, a zawartość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać kilkudziesięciu PPM. W szczególności zawartość boru powinna być mniejsza niż 0,5 ppm. W przemyśle obronnym z grafitu wykonuje się także dysze rakiet na paliwo stałe, stożki czołowe rakiet, części sprzętu nawigacji kosmicznej, materiały termoizolacyjne i chroniące przed promieniowaniem.
7, grafit może również zapobiegać osadzaniu się kamienia w kotle, odpowiednie testy jednostkowe pokazują, że dodanie pewnej ilości proszku grafitowego do wody (około 4-5 gramów na tonę wody) może zapobiec osadzaniu się kamienia na powierzchni kotła. Ponadto grafit nałożony na metalowe kominy, dachy, mosty i rurociągi może działać antykorozyjnie i antykorozyjne.
8, grafit może być stosowany jako ołówek, pigment, środek polerujący. Po specjalnej obróbce grafitu można wytwarzać różne specjalne materiały dla odpowiednich sektorów przemysłu.
9, elektroda, grafit może zastąpić miedź jako elektrodę. W latach sześćdziesiątych miedź była szeroko stosowana jako materiał elektrodowy, a wskaźnik jej wykorzystania wynosił około 90%, a grafit tylko około 10%; W XXI wieku coraz więcej użytkowników zaczęło wybierać grafit jako materiał elektrody, w Europie ponad 90% materiału elektrod to grafit. Miedź, niegdyś dominujący materiał elektrodowy, prawie straciła przewagę nad grafitem. Co spowodowało tę dramatyczną zmianę? Oczywiście wiele zalet elektrod grafitowych.
JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED