等靜壓石墨是一種通過等靜壓成型工藝制備而成的特種石墨,其采用等靜壓成型技術,將高純石墨粉料經過一系列工藝處理(如細磨、篩分、配料、混捏等)后,再經過焙燒、浸漬、石墨化和提純等步驟,最終得到的具有高強度、高密度、高純度以及各向同性特性的石墨材料。
1、原料準備:
生產等靜壓石墨的原料包括骨料和黏結劑。骨料通常選用石油焦、瀝青焦,有時也會用地瀝青焦等。為了調整產品性能,還可能會加入炭黑、人造石墨等添加劑。在投料前,需要對原料的特性和均勻性進行嚴格檢查,確保原料的質量符合生產要求。
2、磨粉:
將骨料焦炭磨制成粒度非常細的粉末,一般要求達到20μm以下,精細的等靜壓石墨骨料顆粒直徑可達1μm。磨制過程中需要使用超微粉碎機、立式輥磨機或氣流磨粉機等設備。
3、混捏:
把磨制好的粉末和煤瀝青黏結劑按一定比例投入到加熱式混捏機中進行混捏,使粉末焦粒表面均勻附著一層瀝青。與石墨電極生產相比,生產等靜壓石墨時混捏的瀝青量要多一些,溫度要高一些,時間也要長一些。混捏完畢后,取出糊料使其冷卻。
4、成型:
先模壓再等靜壓是常見的工藝。先把粉末放入模具內進行模壓成型,得到形狀規整的預壓坯。然后將預壓坯放入橡膠模具中,密封后置于充滿液體或氣體的高壓容器內,通過超高壓泵打入液體或氣體介質,從各個方向對彈性模具進行均勻加壓,使模具內的粉料向中心密實。目前最大工作壓力可達1050Mpa。
5、焙燒:
經過成型后的坯體需要進行焙燒處理,以去除其中的揮發分,提高坯體的強度和密度。焙燒周期相對較長,并且為了達到目標密度,可能需要多次的浸漬-焙燒循環。
6、石墨化:
焙燒后的坯體還需要進行石墨化處理,使其轉化為具有石墨結構的材料。石墨化的周期比普通石墨長得多。
7、加工:
根據具體的應用需求,對等靜壓石墨進行機械加工,如切割、鉆孔、打磨等,以達到所需的形狀和尺寸精度。
8、質量檢測:
對生產出的等靜壓石墨產品進行各項質量檢測,包括密度、強度、電阻率、熱膨脹系數等性能指標的測試,確保產品質量符合標準要求。