Kif isiru l-blokki tal-grafita

Kif isiru l-blokki tal-grafita?

Blokki tal-grafita ta' purità għolja-ippressati b'mod iżostatiku huma materjal tal-grafita-high-end użat fis-semikondutturi, fotovoltajċi, aerospazjali, u oqsma oħra. Il-karatteristiċi ewlenin tagħhom huma "purità għolja" u "isotropija."

Il-produzzjoni ta' blokki tal-grafita ta' purità għolja-ippressati iżostatikament hija proċess kumpless li jintegra l-fiżika, il-kimika, u l-inġinerija ta' preċiżjoni. Jista 'jinqasam fil-passi ewlenin li ġejjin:

Pass 1: Preparazzjoni u Ipproċessar tal-Materja Prima
1. Għażla: Kokk tal-pitrolju jew kokk taż-żift jintuża bħala l-materja prima primarja, peress li għandu kontenut għoli ta 'karbonju u impuritajiet baxxi. L-ewwel jiġi kkalċinat f'temperatura għolja (madwar 1300 grad) biex tneħħi l-volatili u l-umdità, u b'hekk tiżdied id-densità vera u l-istabbiltà kimika tagħha.
2. Tgħaffiġ u Klassifikazzjoni: Il-kokk kalċinat huwa mgħaffeġ u mitħun bl-użu ta 'tagħmir bħal crushers tax-xedaq u imtieħen Raymond biex jipproduċu trabijiet ta' daqsijiet ta 'partiċelli li jvarjaw. Taħlita bbilanċjata strateġikament ta' daqsijiet ta' partiċelli kbar, medji u żgħar hija essenzjali biex tinkiseb struttura ta' korp aħdar ta'-densità għolja. Partiċelli żgħar jimlew il-vojt bejn partiċelli akbar, li jistabbilixxu l-pedament għal prodotti sussegwenti ta 'densità għolja-. 3. Purifikazzjoni: Biex jinkisbu rekwiżiti ta' "purità għolja" (tipikament kontenut ta 'rmied taħt 50 ppm, jew saħansitra 5 ppm), it-trab aggregat huwa aċidu -maħsul (bl-użu ta' aċidu idrokloriku, eċċ) jew aċidu idrokloriku, eċċ. klorinazzjoni ta'-temperatura għolja biex tneħħi b'mod effettiv l-impuritajiet metalliċi.

Pass 2: Taħlit u Moulding (Pass tal-qalba)
1. Żieda ta 'Binder: It-trab tal-aggregat iggradat jitħallat ma' binder (normalment qatran tal-faħam b'temperatura medja- jew għolja-) waqt li jkun imsaħħan. L-iskop tat-taħlit huwa li l-wiċċ ta 'kull partiċella aggregat jiġi miksi b'mod uniformi bil-qatran, li jiffurmaw pejst tal-plastik.
2. Ippressar iżostatiku: Din hija ċ-ċavetta biex jinkisbu blokki tal-grafita "iżotropiċi". Il-pejst titqiegħed f'moffa elastika tal-gomma, issiġillata, u mbagħad titqiegħed fi pressa iżostatika bi pressjoni għolja - mimlija b'żejt idrawliku (jew ilma). Pompa ta' pressjoni għolja -tapplika pressjoni uniformi (tipikament 100-200 MPa) għal-likwidu. Minħabba li l-pressjoni tal-likwidu hija ugwali fid-direzzjonijiet kollha, il-pejst huwa kkompressat b'mod uniformi fid-dimensjonijiet kollha, li jirriżulta f'arranġament diżordinat tal-partiċelli interni, li jelimina l-orjentazzjoni tal-partiċelli kkawżata mill-ippressar konvenzjonali. Ir-riżultat huwa korp aħdar bi struttura uniformi u densità konsistenti.

Pass 3: Kalċinazzjoni
Il-korp aħdar iffurmat jitqiegħed f'kalċinatur u msaħħan bil-mod għal madwar 1000 grad taħt atmosfera protettiva (jew bi trab tal-kokk jew gass inert). Matul dan il-proċess, iż-żift li jgħaqqad jgħaddi minn reazzjonijiet kumplessi ta 'dekompożizzjoni u polimerizzazzjoni, li jinbidel f'kokk taż-żift qawwi, li jorbot sew il-partiċelli aggregati flimkien u jittrasforma l-korp aħdar f'korp tal-karbonju b'saħħa mekkanika għolja.

Pass 4: Grafitizzazzjoni
Dan huwa l-proċess ewlieni li jagħti proprjetajiet tal-grafita lill-materjal. Il-korp tal-karbonju kalċinat jitqiegħed f'forn Acheson jew f'forn tal-grafitizzazzjoni tandem imsaħħan internament taħt atmosfera ta 'gass inert, u jsaħħan direttament għal temperaturi ta' 2000-3000 grad. F'dawn it-temperaturi estremi, l-atomi tal-karbonju "turbostratiċi" diżordinati fi ħdan il-materjal tal-karbonju jirranġaw lilhom infushom, u jiffurmaw struttura tal-kristall tal-grafita tri-dimensjonali regolari. Dan il-proċess itejjeb b'mod sinifikanti l-konduttività elettrika u termali tal-materjal, ir-reżistenza għal xokk termali u l-istabbiltà kimika, u jkompli volatilizza l-biċċa l-kbira tal-impuritajiet residwi, u jikseb il-purità ultra-għolja aħħarija.

Pass 5: Makkinar u Spezzjoni tal-Kwalità
Wara l-grafitizzazzjoni, il-blanks huma mdawra, mitħun, inċanat, u mitħun bl-użu ta '-għodod tal-magni CNC ta' preċiżjoni għolja skont tpinġijiet tal-klijenti, fl-aħħar mill-aħħar jipproduċu prodotti tal-grafita ta 'purità għolja-dimensjonali preċiżi iżostatikament ippressati. Qabel il-ġarr, jgħaddu minn testijiet rigorużi għad-densità, l-ebusija, ir-reżistenza, il-kontenut tal-irmied u s-saħħa tal-flessjoni.

Fil-qosor, il-proprjetajiet eċċezzjonali ta 'blokki tal-grafita ta' purità għolja -purità għolja-purità għolja, densità għolja, iżotropija, u proprjetajiet termali u elettriċi eċċellenti-jinkisbu permezz ta 'katina ta' proċess ikkontrollata b'mod metikoluż: "raffinament tal-materja prima → ippressar iżotropiku iżotropiku → kalċinazzjoni u temperatura għolja{{3} grafitizzazzjoni u kristallizzazzjoni ta' temperatura-ultra-għolja." L-ippressar iżostatiku jiżgura uniformità strutturali, filwaqt li l-grafitizzazzjoni ta'-temperatura għolja tiddetermina l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi finali.

Dwar l-Istati Uniti