Като доставчик на графит с висока чистота, често ме питат за потока на производствения процес на графит с висока чистота. Графитът с висока чистота е ключов материал в различни индустрии, включително полупроводници, космическа индустрия и металургия, поради отличните си свойства като висока топлопроводимост, химическа стабилност и нисък коефициент на топлинно разширение. В този блог ще ви преведа през подробния производствен процес на графит с висока чистота.
Избор на суровини
Първата стъпка в производството на графит с висока чистота е внимателният подбор на суровини. Обикновено се използва висококачествен естествен графит или петролен кокс. Естественият графит има висока степен на графитизация и добра кристална структура, докато петролният кокс е страничен продукт от процеса на рафиниране на петрол и може да бъде рентабилна алтернатива.
Ние доставяме нашите суровини от надеждни доставчици, които се придържат към строги стандарти за контрол на качеството. Суровините се анализират за тяхното въглеродно съдържание, съдържание на пепел, летливи вещества и разпределение на размера на частиците. За производството на графит с висока чистота се предпочитат суровини с ниско съдържание на пепел (по-малко от 1%), тъй като пепелта може да замърси крайния продукт и да повлияе на работата му.
Натрошаване и Смилане
След като суровините са избрани, те преминават през процеси на раздробяване и смилане. Раздробяването се използва за намаляване на размера на големи бучки суровини на по-малки парчета. Това обикновено се извършва с помощта на челюстни трошачки, конусни трошачки или ударни трошачки.
След раздробяване материалите се смилат допълнително на фин прах. Смилането е решаваща стъпка, тъй като засяга повърхностната площ и разпределението на размера на частиците на праха, което от своя страна влияе на следващите етапи на обработка. Топкови мелници, струйни мелници или вибрационни мелници обикновено се използват за смилане. Целта е да се постигне фин прах с размер на частиците от няколко микрометра до десетки микрометра, в зависимост от специфичните изисквания на приложението.
Калциниране
Калцинирането е важен процес при производството на графит с висока чистота. Стритият прах се нагрява до висока температура (обикновено между 1200°C и 1500°C) в инертна атмосфера, като азот или аргон. Този процес премахва летливите вещества, влагата и някои примеси от праха.
По време на калцинирането въглеродните атоми в суровината започват да се пренареждат и образуват по-подредена структура. Калцинираният прах има по-високо съдържание на въглерод и по-добра термична стабилност. Времето и температурата на калциниране се контролират внимателно, за да се гарантира постигането на желаните свойства на праха.
Смесване и добавяне на свързващо вещество
След калциниране прахът се смесва със свързващо вещество. Свързващото вещество се използва за задържане на графитните частици заедно по време на последващия процес на формоване. Смолата или смолата обикновено се използват като свързващо вещество.
Процесът на смесване се извършва в миксер, където прахът и свързващото вещество се смесват старателно, за да се осигури хомогенна смес. Количеството на добавеното свързващо вещество зависи от вида на суровината, метода на формоване и желаните свойства на крайния продукт. Обикновено съдържанието на свързващо вещество варира от 10% до 30% тегловни.
Формиране
Има няколко налични метода за формоване за производство на графит с висока чистота, включително екструзия, формоване и изостатично пресоване.
- Екструзия: При екструзията смесеният материал се прокарва през матрица, за да образува непрекъсната форма, като пръти или тръби. Екструдирането е подходящо за производство на дълги прави продукти с еднакво напречно сечение.
- Формоване: Формоването включва поставяне на смесения материал във форма и прилагане на натиск, за да се оформи желаната форма. Този метод може да произвежда сложни форми, но може да има ограничения по отношение на размера и еднородността на продукта.
- Изостатично пресоване: Изостатичното пресоване е предпочитан метод за производство на висококачествени графитни продукти с висока чистота. При изостатичното пресоване смесеният материал се поставя в гъвкава форма и се подлага на равномерно налягане от всички посоки в съд под налягане, пълен с течност, като масло. Този метод може да произвежда продукти с висока плътност, еднаква структура и отлични механични свойства. Можете да намерите повече информация заИзостатично пресован графит с висока чистота.
Печене
След формоването зеленото тяло (неспеченият продукт) се изпича. Печенето се извършва при висока температура (обикновено между 800°C и 1200°C) в инертна атмосфера за отстраняване на свързващото вещество и допълнително укрепване на структурата на продукта.
По време на печене свързващото вещество се разлага и карбонизира, оставяйки въглеродна матрица, която държи графитните частици заедно. Процесът на печене също помага за подобряване на плътността и механичната здравина на продукта. Времето и температурата на печене се контролират внимателно, за да се избегне напукване или деформация на продукта.
Графитизация
Графитизацията е последната и най-критична стъпка в производството на графит с висока чистота. Изпеченият продукт се нагрява до изключително висока температура (обикновено над 2500°C) в електрическа пещ. При тази висока температура въглеродните атоми в продукта се пренареждат, за да образуват силно подредена графитна кристална структура.
Графитизацията значително подобрява електрическата и топлопроводимостта, химическата стабилност и смазващата способност на продукта. Процесът на графитизация е енергоемък и изисква прецизен температурен контрол. Графитизираният продукт има висока степен на графитизация и може да отговори на строгите изисквания за приложения от висок клас, като напр.Графит с висока чистота за полупроводници.
Пречистване
Въпреки че се използват суровини с висока чистота и производственият процес е внимателно контролиран, някои примеси все още могат да останат в графитизирания продукт. Пречистването се извършва, за да се намали допълнително съдържанието на примеси и да се постигне желаното ниво на чистота.
Има няколко налични метода за пречистване, включително химическо пречистване и високотемпературно вакуумно пречистване. Химическото пречистване включва третиране на продукта с киселини или алкали за разтваряне и отстраняване на примесите. Високотемпературното вакуумно пречистване използва условия на висока температура и вакуум за изпаряване и отстраняване на примесите.
Машинна обработка и довършителни работи
След пречистване може да се наложи графитният продукт с висока чистота да бъде обработен до крайните размери и повърхностно покритие. За постигане на необходимата форма и точност се използват процеси на обработка като струговане, фрезоване, пробиване и шлайфане.
Повърхностното покритие на продукта също е важно, особено за приложения, при които продуктът трябва да бъде в контакт с други компоненти. Може да се извърши полиране или прилепване, за да се подобри гладкостта на повърхността на продукта.
Контрол на качеството
По време на производствения процес се прилагат строги мерки за контрол на качеството. Извършват се различни тестове, за да се гарантира качеството на суровините, междинните продукти и крайните продукти.
- Химичен анализ: Химическият анализ се използва за определяне на съдържанието на въглерод, съдържанието на пепел и съдържанието на примеси в продукта. Често се използват методи като спектроскопия и химическо титруване.
- Тестване на физическите свойства: Тестването на физическите свойства включва измерване на плътността, твърдостта, топлопроводимостта, електрическата проводимост и механичната якост на продукта. Тези свойства са от решаващо значение за оценка на ефективността на графитния продукт с висока чистота в различни приложения.
Приложения на графит с висока чистота
Графитът с висока чистота има широк спектър от приложения в различни индустрии:
- Полупроводникова индустрия: Графитът с висока чистота се използва в полупроводниковата индустрия за производство на тигли, нагреватели и електроди. Неговата висока топлопроводимост, химическа стабилност и ниско съдържание на примеси го правят идеален материал за обработка на полупроводници. Можете да научите повече заГрафит с висока чистота за полупроводници.
- Аерокосмическа индустрия: В космическата индустрия графитът с висока чистота се използва за производство на компоненти като ракетни дюзи, топлинни щитове и лагери. Неговата висока якост, устойчивост на висока температура и ниско тегло го правят подходящ за космически приложения.
- Металургична промишленост: Графитът с висока чистота се използва в металургичната промишленост за производство на електроди, тигли и форми. Неговата отлична топлопроводимост и химическа стабилност го правят важен материал за процеси на топене и леене на метали.
Заключение
Производственият процес на графит с висока чистота е сложен и многоетапен процес, който изисква строг контрол на качеството и напреднала технология. От избора на суровини до окончателното довършване, всяка стъпка играе решаваща роля при определяне на качеството и производителността на крайния продукт.
Като доставчик на графит с висока чистота, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти, които отговарят на разнообразните нужди на нашите клиенти. Независимо дали имате нуждаГрафит с висока чистота за полупроводнициилиГрафит с висока якост и висока чистота, ние имаме опит и ресурси, за да отговорим на вашите изисквания. Ако се интересувате от нашите графитни продукти с висока чистота, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и преговори.
Референции
- Fitzer, E., & Heintz, E. (1995). Въглеродни влакна и техните композити. Спрингър.
- Марш, Х. (1989). Въглеродна наука: от графит до диамант. Елис Хорууд.
- Thrower, PA (1993). Химия и физика на въглерода. Марсел Декер.
