1.4 Вторично смилане
Пастата се раздробява, смила и пресява на частици с размери от десетки до стотици микрометри, преди да се смеси равномерно. Използва се като материал за пресоване, наречен прах за пресоване. Оборудването за вторично смилане обикновено използва вертикална ролкова мелница или топкова мелница.
1.5 Формиране
За разлика от обикновеното екструдиране и формоване,изостатично пресоване на графитсе формира чрез технология за студено изостатично пресоване (Фигура 2). Напълнете праха от суровината в гумената форма и уплътнете праха чрез високочестотна електромагнитна вибрация. След запечатване вакуумирайте частиците прах, за да източите въздуха между тях. Поставете го в контейнер с високо налягане, съдържащ течна среда като вода или масло, херметизирайте го до 100-200MPa и го натиснете в цилиндричен или правоъгълен продукт.
Според принципа на Паскал налягането се прилага върху гумена форма чрез течна среда като вода и налягането е еднакво във всички посоки. По този начин прахообразните частици не са ориентирани в посоката на пълнене във формата, а се компресират в неправилна подредба. Следователно, въпреки че графитът е анизотропен по кристалографски свойства, като цяло графитът за изостатично пресоване е изотропен. Формованите продукти имат не само цилиндрични и правоъгълни форми, но и цилиндрични и тигелни форми.
Машината за формоване с изостатично пресоване се използва главно в промишлеността на праховата металургия. Поради търсенето на индустрии от висок клас като аерокосмическа, ядрена промишленост, твърди сплави и електромагнитни високоволтови, развитието на технологията за изостатично пресоване е много бързо и има способността да произвежда машини за студено изостатично пресоване с работен цилиндър вътрешен диаметър 3000 mm, височина 5000 mm и максимално работно налягане 600 MPa. Понастоящем максималните спецификации на машините за студено изостатично пресоване, използвани във въглеродната индустрия за производство на графит за изостатично пресоване, са Φ 2150 mm × 4700 mm, с максимално работно налягане от 180 MPa.
1.6 Печене
По време на процеса на печене възниква сложна химическа реакция между инертния материал и свързващото вещество, което кара свързващото вещество да се разложи и да освободи голямо количество летлива материя, като същевременно претърпява реакция на кондензация. В етапа на нискотемпературно предварително загряване суровият продукт се разширява поради нагряване, а в последващия процес на нагряване обемът се свива поради реакция на кондензация.
Колкото по-голям е обемът на суровия продукт, толкова по-трудно е освобождаването на летливи вещества, а повърхността и вътрешността на суровия продукт са склонни към температурни разлики, неравномерно топлинно разширение и свиване, което може да доведе до пукнатини в суровия продукт.
Поради фината си структура, графитът за изостатично пресоване изисква особено бавен процес на печене и температурата вътре в пещта трябва да бъде много равномерна, особено по време на температурния етап, при който летливите асфалтови вещества се отделят бързо. Процесът на нагряване трябва да се извършва с повишено внимание, със скорост на нагряване, която не надвишава 1 ℃/h и температурна разлика в пещта по-малка от 20 ℃. Този процес отнема около 1-2 месеца.
1.7 Импрегниране
По време на печенето летливите вещества от въглищния катран се отделят. По време на отделянето на газ и свиването на обема в продукта остават фини пори, почти всички от които са отворени пори.
За да се подобри обемната плътност, механичната якост, проводимостта, топлопроводимостта и химическата устойчивост на продукта, може да се използва методът на импрегниране под налягане, който включва импрегниране на каменовъглен катран във вътрешността на продукта през отворени пори.
Продуктът трябва първо да се загрее предварително и след това да се вакуумира и дегазира в резервоара за импрегниране. След това разтопеният въглищен катран асфалт се добавя към резервоара за импрегниране и се поставя под налягане, за да позволи на импрегниращия агент асфалт да навлезе във вътрешността на продукта. Обикновено графитът с изостатично пресоване се подлага на множество цикъла на импрегниране на печене.
1.8 Графитизация
Загрейте калцинирания продукт до около 3000 ℃, подредете решетката от въглеродни атоми по подреден начин и завършете трансформацията от въглерод към графит, която се нарича графитизация.
Методите на графитизация включват метод на Acheson, метод на вътрешна термична последователна връзка, високочестотен индукционен метод и т.н. Обичайният процес на Acheson отнема приблизително 1-1,5 месеца, за да се заредят и извадят продуктите от пещта. Всяка пещ може да обработва няколко тона до десетки тона печени продукти.
Време на публикуване: 29 септември 2023 г