等静压石墨成型技术

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西格里等静压石墨生产工艺

西格里等静压石墨生产工艺

西格里等静压石墨生产工艺1. 背景介绍西格里等静压石墨是一种高纯度、高密度、高强度的特种垫片材料,广泛应用于各种高温、高压场合,如核电站、炼油厂等。

本文将介绍西格里等静压石墨的生产工艺。

2. 原材料2.1 石墨粉生产西格里等静压石墨的关键原料是石墨粉。

石墨粉应具有高纯度、好的流动性、均匀的粒度分布和适当的表面积。

一般采用加工石墨或天然石墨矿加工而来的石墨粉。

2.2 增塑剂增塑剂是一种有机物,主要作用是增加石墨粉的可塑性和保水性,并提高石墨坯料的强度和塑性。

一般采用苯甲酸等增塑剂。

2.3 纤维素类物质纤维素类物质是一种天然高分子有机物,主要作用是增加坯料的韧性和可压性以及促进成型过程中的流动。

一般采用纤维素、聚丙烯纤维等。

2.4 聚合物3. 生产工艺3.1 坯料制备将石墨粉、增塑剂、纤维素类物质和聚合物按一定比例混合均匀,加入适量的水在高速搅拌机中混合6-8小时,得到粘度适宜、流动性良好的坯料。

将坯料按照设计要求压制成各种规格的坯体。

成型可采用等静压法、注射成型法等。

3.2.1 等静压法等静压法是指在静止状态下对坯料施加等干压力,使坯体内部的流动趋势趋向均衡,从而获得均匀的密度分布。

等静压机主要由机架、压头、加热系统及控制系统等组成。

生产中,将坯体放置于加热室中加温,再将坯体放置于压头下,通过升降机控制坯体高度,使坯体压缩至一定程度,然后开始施加等干压力,直到达到设计要求的密度。

3.2.2 注射成型法注射成型法是指将坯料放入注射机中,在高温高压下将其注射入模具,再将模具加热或在高温高压下保温一段时间,使坯料充分流动并获得均匀的密度分布。

注射成型法可通过模具设计不同的形状和规格的坯体。

3.3 坯体烧结将已成型的坯体放入烧结炉中进行烧结处理。

烧结炉可采用电阻炉、热风炉等。

烧结温度通常在2000℃以上,在氢气或真空中烧结,使坯体中残留的溶质和极微小的孔隙被气体扫除或填充,从而提高坯体的密度和强度。

4. 总结西格里等静压石墨的生产工艺包括坯料制备、坯料成型和坯体烧结三个过程。

等静压技术

等静压技术

等静压技术等静压技术是一种利用密闭高压容器内制品在各向均等的超高压压力状态下成型的超高压液压先进设备。

等静压工作原理为帕斯卡定律:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。

”等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

冷等静压技术冷等静压技术,(Cold Isostatic Pressing,简称CIP)是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供坯体。

一般使用压力为100~ 630MPa。

温等静压技术温等静压技术,压制温度一般在80~120℃下.也有在250~450℃下,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

热等静压技术热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP)HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.睫传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。

在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。

热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。

等静压石墨 纯化流程

等静压石墨 纯化流程

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1. 原料预处理。

碎矿,将石墨矿石粉碎至合适的粒度。

等静压 石墨

等静压 石墨

等静压石墨
等静压石墨是一种特殊的石墨材料,它具有很高的密度和强度,同时还具有优异的导热性和耐腐蚀性能。

这种材料的制备过程中,采用了等静压技术,使得石墨材料的结构更加致密,从而提高了其性能。

等静压技术是一种将粉末材料在高压下压制成形的方法。

在等静压石墨的制备过程中,首先将石墨粉末与一定比例的粘结剂混合均匀,然后将混合物放入等静压机中,在高压下进行压制。

在压制过程中,石墨粉末会逐渐变得更加致密,同时粘结剂也会起到固化作用,使得石墨材料的结构更加牢固。

等静压石墨具有很高的密度和强度,这是因为在等静压的过程中,石墨粉末被压缩得非常紧密,从而使得材料的结构更加致密。

这种致密的结构不仅可以提高材料的强度和硬度,还可以提高其导热性能和耐腐蚀性能。

因此,等静压石墨被广泛应用于高温高压领域,如航空航天、核工业、化工等领域。

除了等静压技术外,还有其他一些制备石墨材料的方法,如热压法、化学气相沉积法等。

这些方法各有优缺点,但是等静压技术在制备高性能石墨材料方面具有独特的优势。

因此,等静压石墨在未来的应用中将会有更广泛的发展前景。

等静压石墨是一种具有优异性能的石墨材料,其制备过程中采用了
等静压技术,使得材料的结构更加致密。

这种材料在高温高压领域具有广泛的应用前景,未来将会有更多的研究和应用。

等静压石墨

等静压石墨

等静压石墨等静压石墨是由高纯石墨压制而成。

等静压石墨是指采用等静压成型方式生产的石墨材料,也称为“各向同性”石墨。

等静压成型是将待压物料经过密封后臵于高压容器中,利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对物料进行均匀加压。

根据流体力学原理,其压强大小不变且均匀的传递到各个方向,因此高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀和大小一致的。

采用这种方法使粉料致密成坯体的方法称为等静压成型。

按照等静压成型时的温度划分,还可分为冷等静压、温等静压和热等静压。

热等静压生产的石墨性能最高,但价格昂贵,例如神舟六号逃逸装置上的石墨材料就是采用热等静压技术生产的,价值高达2万/kg。

等静压石墨具有以下优点:适合大规模成型、压制异型制品。

由于采用液体加压,表明均匀受力压缩;压力可达160-200Mpa甚至更高,压缩强度高,因此适合压制大规格制品。

可以改变模具形状直接压制成异形坯。

材料组织结构致密均匀,硬度高、强度高。

液体加压,制品均匀受力;可选保压时间以及控制泄压速度,释放压力后制品弹性后效小,是压制超细结构产品的前提条件之一;压力大、强度高,因此制品硬度和强度均较高。

各向同性(特性与尺寸、形状、取样方向无关)。

由于液体中加压,各向压力相同,制品具有各向同性。

抗热震性好、耐高温。

材料在急冷急热工况条件下不易开裂,并且抗氧化性能强。

等静压石墨具有高强度、高密度、高纯度、化学稳定性高、结构致密均匀、耐高温、耐辐照、导电率高、耐磨性好、自润滑、易加工等特点,广泛用于冶金、化工、航天、电子、机械、核能等工业领域。

尤其是大规格高质量的特种石墨,作为替代材料,在高科技、新科技领域有着宽广的应用空间,具有广泛的应用前景。

等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品,与当今高科技紧密相连。

不仅在民用上大有作为,在国防尖端上占有重要地位,属于新型材料。

它是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料,更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。

等静压石墨的应用发展及生产工艺简介

等静压石墨的应用发展及生产工艺简介

等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介摘要:本文概括了等静压石墨的特性及主要用途,并对其国内外发展状况作了简单描述。

结合部分等静压石墨科研文献及生产专利,对其生产工艺进行了介绍。

关键词:等静压石墨特性用途生产工艺等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能。

等静压石墨的耐热性好,在惰性气氛下,随着温度的升高,其机械强度反而升高,在2500℃左右时达到最高值;与普通石墨相比,结构精细致密,而且均匀性好;热膨胀系数很低,具有优异的抗热震性能;各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好;具有优异的机械加工性能。

正是由于具有这一系列的优异性能,等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用,而且,随着科学技术的发展,应用领域还在不断扩大。

1.等静压石墨的主要用途太阳能电池及半导体晶片用石墨在太阳能、半导体行业中,大量使用等静压石墨,制作单晶直拉炉热场石墨部件,多晶硅熔铸炉用加热器,化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。

近年来,太阳能光伏发电发展迅猛,光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。

目前,单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展,对等静压石墨也有了更高的要求,即:更大规格、更高强度、更高纯度。

核石墨等静压石墨具有中等的力学性能,特别出色的高温力学性能,导热系数大,线膨胀系数低。

在高温气冷堆中,主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料,同核燃料一道构成核燃料组件。

在400~1200℃的温度下,受高能γ射线和快中子的放射线,时间长达数年之久,容易造成辐照损伤,从而改变石墨的结构和性质,所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。

目前,我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨,主要还是依赖进口。

电极石墨石墨无熔点,是电的良导体,抗热震性好,是极佳的电火花加工电极材料。

普通石墨材料,为粗颗粒结构低密度各向异性石墨,不能满足电火花加工的需求,而等静压石墨电极结构均匀、致密、加工精度高,可以满足这方面的要求。

国内等静压石墨研究与生产现状和发展趋势

国内等静压石墨研究与生产现状和发展趋势

国内等静压石墨研究与生产现状和发展趋势摘要:以冷等静压成型技术生产的等静压石墨是新型石墨材料,由于等静压石墨具有一系列优良特性,它必然会与高新技术、国防尖端技术紧密相联,成为21世纪最有价值的新材料之一,随科技进步与经济发展,静压石墨的国内国际市场容量与日俱增,发展潜力巨大,正因如此,一些以生产模压石墨为主的炭素生产企业陆续上等静压设备,目前国内正兴起等静压石墨生产热。

本文涉及的要点有:等静压石墨材料生产的特点,材料特性,用途以及研制现状和发展趋势。

一、关于等静压的几个概念1、等静压与等静压成型:等静压:是指在各个方向上对经过密封的物料同时施加相等的压力状态;等静压成型:是将待压物料经过密封后置于高压容器中,利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对物料进行均匀加压,当液体介质通过压力泵注入压力容器时,根据流体力学原理,其压强大小不变且均匀地传递到各个方向,因此高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。

采用上述方法使粉料致密成坯体的方法称为等静压成型。

等静压成型按成型时温度划分,还可分成冷等静压、温等静压和热等静压,等静压石墨的生产大多采用冷等静压,只有极少数采用热等静压生产工艺。

如:神州6号逃逸装置上的石墨材料就是采用热等静压技术生产的,价值高达2万元/kg,民用等静压石墨材料一般采用冷等静压技术生产。

2、等静压石墨:等静压石墨是指采用等静压成型方式生产的石墨材料。

等静压石墨由于成型过程中通过液体压强均匀不变施压,制得的石墨材料性质优异,具有:成型规格大;坯料组织结构均匀;密度高,强度高;各向同性(特性与尺寸、形状、取样方向无关)等优点,因此等静压石墨也称为“各向同性”石墨。

各向同性石墨的定义:是机械性能、电气性能和热性能等静态特性具有各向同性,异向比为1~1.1的人造石墨。

二、等静压石墨的特点1、等静压石墨生产特点①液体加压,成型压力高,可以压制大尺寸制品压制粉料用橡胶或塑料隔离,密封后放置于液体中加压,制品表面在均匀受压的条件下均匀收缩,生坯密度大。

等静压石墨详解

等静压石墨详解

等静压石墨详解等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料,具有一系列优异的性能。

譬如,等静压石墨的耐热性好,在惰性气氛下,随着温度的升高其机械强度不但不降低,反而升高,在2500℃左右时达到最高值; 与普通石墨相比,结构精细致密,而且均匀性好; 热膨胀系数很低,具有优异的抗热震性能; 各向同性; 耐化学腐蚀性强,导热性能和导电性能良好; 具有优异的机械加工性能。

正是由于具有这一系列的优异性能,等静压石墨在冶金、化学、电气、航空宇宙及原子能工业等领域得到广泛应用,而且,随着科学技术的发展,应用领域还在不断扩大。

等静压石墨的生产工艺等静压石墨的生产工艺流程如图1所示。

很显然,等静压石墨的生产工艺与石墨电极不同。

等静压石墨需要结构上各向同性的原料,需要将原料磨制成更细的粉末,需要应用冷等静压成型技术,焙烧周期非常长,为了达到目标密度,需要多次的浸渍—焙烧循环,石墨化的周期也要比普通石墨长得多。

生产等静压石墨的另外一种方法是用中间相炭微球为原料。

首先将中间相炭微球在较高温度下进行氧化稳定化处理,然后等静压成型,再进一步焙烧和石墨化,本文不介绍这种方法。

1.1 原料生产等静压石墨的原料包括骨料和黏结剂。

骨料通常是用石油焦和沥青焦,也有用地沥青焦的,比如美国POCO公司的AXF系列等静压石墨,就是用地沥青焦Gilsonite coke生产的。

为了根据不同的用途进行产品性能的调整,也有用炭黑、人造石墨做添加剂的情况。

一般情况下石油焦和沥青焦需要在1200~1400℃下进行煅烧,去除水分及挥发分后才能使用。

但是为了提高制品的机械性能和结构致密性,也有直接用生焦做原料生产等静压石墨的。

生焦的特点是含有挥发分,具有自烧结性,与黏结剂焦同步膨胀和收缩。

黏结剂通常使用煤沥青,根据各个企业不同的设备条件和工艺要求,使用的煤沥青软化点从50℃到250℃的都有。

等静压石墨的性能受原料的影响极大,对原料的精选是能否生产出所需要的最终产品的关键环节。

等静压石墨标准

等静压石墨标准

石墨是一种重要的材料,具有良好的导电和导热性能,因此在电子、航空航天等领域有着广泛的应用。

而在石墨的生产中,等静压技术是一种常用的制备方法,它可以制备出高密度、高强度的石墨制品。

本文将介绍等静压石墨的标准生产流程及相关参考内容。

1.材料准备:等静压石墨的主要原料是石墨粉末、粘结剂和添加剂。

石墨粉末的粒度和晶度对制品质量有着重要影响,一般要求粒度小于10μm,晶度高于95%。

粘结剂可以选择树脂、陶瓷材料等,添加剂则用于调节粘结剂和石墨粉末的比例,以及调节石墨制品的性能。

2.混合制备:将石墨粉末、粘结剂和添加剂按一定的配比混合均匀,可以采用机械混合、湿法混合等方法。

混合过程中要控制加入的水分,避免过多的水分对混合物性能造成影响。

3.压制成型:将混合物经过压机等设备进行压制成型。

压制过程中要控制压力、时间和温度等参数,以保证石墨制品的致密性和力学性能。

4.烘干:将压制成型的石墨制品进行烘干,去除混合物中的水分,一般采用温度慢升降温的方式,以避免产生内部应力。

5.石墨化处理:将烘干后的石墨制品进行石墨化处理,也称为石墨化热处理。

石墨化处理的目的是提高石墨制品的石墨化程度,增强其导热和耐高温性能。

6.清理加工:对石墨制品的外观进行修整,如去除毛刺、刮平表面等,以提高石墨制品的外观质量。

对于等静压石墨的标准生产流程,可以参考以下内容:1.GB/T 5224-2014《等静压石墨试验方法》:该标准规定了等静压石墨试样制备、密度测定、弯曲强度测定、烧蚀性能测定等试验方法,为等静压石墨制品的质量控制提供了基础。

2.YB/T 4152-2008《等静压石墨电极》:该标准规定了等静压石墨电极的尺寸、性能等要求,适用于冶金行业的电炉和钢铁行业的电渣炉等设备中。

3.ASTM C749-08《Standard Test Method for Tensile Stress-Strain ofCarbon and Graphite》:该标准规定了石墨制品的抗拉应力-应变试验方法,用于评估石墨制品的力学性能。

超大规格等静压石墨及其生产方法

超大规格等静压石墨及其生产方法

超大规格等静压石墨及其生产方法我折腾了好久超大规格等静压石墨这件事,总算找到点门道。

说实话,一开始我根本不知道从哪儿下手,就是瞎摸索。

我想着先从原料开始吧,就到处找合适的原料,像挑选食材做美食似的。

试过好几种原料,有些看着不错,但实际一加工就不行,不是纯度不够,就是颗粒大小不均匀。

就好比你做饭,食材质量不好,做出来的菜肯定不咋地。

我还在成型这个步骤上栽过跟头呢。

成型的时候压力的控制太关键了。

我一开始没经验啊,就随便设个压力数值。

结果要么压力太小,石墨成型后密度不够,很松散;要么压力过大,直接就给压坏了部分结构。

这就像你吹气球,气不够,气球瘪瘪的,气太多,气球就爆了。

后来我就慢慢摸索,一点点地调试压力的数值,试了好多次才找到一个相对比较合适的压力范围。

在烧结这步也不简单。

我试过不同的温度曲线,有的时候升温太快了,感觉就像把一个正在睡觉的人突然叫醒,石墨内部结构就会变得很不稳定。

我还得时刻注意烧结环境,不能有杂质进去,这就像修路的时候不能让别人乱往里面扔石头一样。

关于等静压这个过程,压力介质的选择也是一门学问。

我试过好几种介质,有沙子啊,陶瓷微珠之类的。

沙子不太好控制,容易有一些比较尖锐的地方,会划伤模具。

陶瓷微珠在这方面就好一些,但成本有点高。

还有,石墨坯体在加工前的预处理我也试过不同的方法。

比如说烘干,温度和时间的搭配不对,也会影响后面的加工。

我当时烘干的时候图快,温度设得很高,时间又短,结果里面还有湿气呢,后面加工的时候就出问题了。

到现在我也还不能说就完全掌握得特别好了,毕竟超大规格等静压石墨生产起来难度确实不小。

但是经过这么多尝试,我也总结出来,每一步都得小心翼翼,尤其要结合之前失败的经验。

如果要再改进的话,我想我还得从原料的精挑细选开始,然后对每一步工艺的参数都做更加细致的研究,多比较不同的条件下做出的产品,这样肯定会越来越接近完美的超大规格等静压石墨生产方法。

等静压石墨成型技术

等静压石墨成型技术

等静压石墨成型技术等静压技术原理是根据帕斯卡原理,利用制品在各向均等的超高压压力状态下成型的先进技术。

其制成品的各向同一性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。

等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为:冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

a 冷等静压技术(Cold Isostatic Pressing,简称CIP) 是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供一般使用压力为100~ 630MPa。

b 温等静压技术,压制温度一般在80~500℃下.使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为100MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

c 热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP) (HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.使工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。

在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

等静压技术-与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种,与相比,具有以下特点:a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。

热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。

b.压坯的密度均匀一致。

在摸压成型中,无论是单向、还是双向压制,都会出现压坯密度分布不均现象。

这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。

等静压石墨原料工艺与设备浅说

等静压石墨原料工艺与设备浅说

等静压石墨原料工艺与设备浅说引言等静压石墨是一种重要的石墨材料,广泛应用于机械、电子、化工等行业。

本文将对等静压石墨的原料工艺与设备进行浅析,为读者提供基本的了解和参考。

等静压石墨的制备工艺等静压石墨的制备工艺主要包括原料选择、混料、压制和烧结等步骤。

原料选择原料的选择对等静压石墨的性能具有重要影响。

通常选用高纯度的天然石墨粉作为主要原料,同时可以添加一定比例的粘结剂和增强剂等辅助材料。

混料将选好的石墨粉、粘结剂和增强剂等原料按照一定比例混合,以保证材料的均匀性和一致性。

压制混合好的原料经过压制工艺,将其压制成一定形状的石墨坯体。

压制工艺通常包括两个步骤:粗压和精压。

粗压的目的是将原料均匀地填充到模具中,而精压则是对石墨坯体进行高压压制,以提高其密度和强度。

烧结压制成型的石墨坯体经过烧结工艺,使其在高温下结合成完全致密的石墨材料。

烧结工艺通常包括热处理和冷却两个阶段。

在热处理阶段,石墨坯体经过一定时间和温度的加热,使粘结剂燃烧脱去,形成孔隙结构;而在冷却阶段,通过控制温度的降低速度使石墨坯体逐渐冷却下来。

等静压石墨的制备设备等静压石墨的制备设备主要包括混料机、压机和烧结炉等。

混料机混料机是用于将石墨粉、粘结剂和增强剂等原料进行混合的设备。

常用的混料机有搅拌机、搅拌缸和滚筒式混合机等。

压机压机是将混合好的原料进行压制成型的设备。

常用的压机有液压机和机械压机。

液压机具有压力均匀、压制强度高等优点,适用于大批量生产;而机械压机则适用于小批量生产和实验室研究。

烧结炉烧结炉是用于石墨坯体热处理和冷却的设备。

常用的烧结炉有电炉和气氛炉等。

电炉具有温度控制精确、加热速度快等特点,适用于批量生产;而气氛炉则适用于特殊材料的烧结,可以控制炉内气氛以实现特定的烧结效果。

总结等静压石墨是一种重要的石墨材料,在各个领域都有广泛的应用。

其制备工艺包括原料选择、混料、压制和烧结等步骤,而制备设备则包括混料机、压机和烧结炉等。

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程等静压石墨是一种高纯度的石墨材料,具有优异的导热性能和耐腐蚀性能,广泛应用于电子、冶金、化工等领域。

下面将介绍等静压石墨的生产流程。

一、原料准备等静压石墨的主要原料是高纯度的天然石墨粉和粘结剂。

石墨粉应具有较高的结晶度和纯度,以保证最终产品的导热性能和耐腐蚀性能。

粘结剂的选择要考虑到其与石墨粉的相容性和加工性能。

二、混合和制粒将石墨粉和粘结剂按一定比例混合均匀,然后进行湿法制粒。

制粒的目的是使石墨粉和粘结剂充分混合,并且形成一定的颗粒度,便于后续的成型工艺。

三、成型成型是等静压石墨生产的关键步骤。

常见的成型方法有压力成型和注塑成型。

压力成型是将混合物放入模具中,加压使其成型。

注塑成型是将混合物加热至熔融状态后注入模具中,然后冷却成型。

成型后的石墨坯体必须具有一定的强度和形状稳定性。

四、烘干成型后的石墨坯体需要进行烘干,以去除其中的水分和挥发物。

烘干的温度和时间要根据具体情况进行控制,以避免石墨坯体开裂或变形。

五、等静压将烘干后的石墨坯体放入等静压机中进行等静压处理。

等静压是指在高温高压条件下,对石墨坯体施加均匀的压力,使其在热膨胀的同时实现变形和致密化。

等静压的温度和压力要根据具体产品的要求进行控制。

六、石墨化处理经过等静压处理的石墨坯体需要进行石墨化处理,以提高其导热性能。

石墨化是指将石墨坯体置于高温炉中进行热处理,使其晶格结构发生改变,增加其导热性能。

石墨化的温度和时间要根据具体产品的要求进行控制。

七、加工和检验经过石墨化处理的石墨坯体可以进行后续的加工工艺,如切割、研磨等。

同时,还需要对成品进行质量检验,包括外观质量、尺寸精度、密度、导热性能等指标的检测。

只有通过检验的产品才能出厂销售。

八、质量控制在整个生产过程中,需要进行严格的质量控制,以确保最终产品的质量稳定和一致性。

这包括原料的选择和检验、工艺参数的控制、产品的抽样检验等环节。

以上就是等静压石墨的生产流程。

通过精细的工艺控制和质量管理,可以生产出具有优异性能的等静压石墨产品,满足不同行业的需求。

等静压石墨生产工艺

等静压石墨生产工艺

等静压石墨生产工艺等静压石墨是一种高纯度、高密度的石墨制品,具有优异的耐热、耐腐蚀和导电等特性,被广泛应用于电力、冶金、航天、化工等行业。

下面将介绍等静压石墨的生产工艺。

等静压石墨的生产工艺主要包括原料准备、浆料制备、成形工艺、石墨烧结和加工工艺等几个步骤。

首先是原料准备。

等静压石墨的原料主要是天然石墨,通过人工选矿、粉碎、筛分等工艺处理获得。

制作等静压石墨还需要添加一些粘结剂和增稠剂,用于增加石墨的粘结性和塑性,以便于成型工艺。

然后是浆料制备。

将经过筛分的石墨和粘结剂、增稠剂等混合到一起,加入适量的溶剂,搅拌均匀形成浆料。

在此过程中需要严格控制浆料的配方和搅拌时间,确保浆料的质量和均匀性。

接着是成形工艺。

将浆料注入至等静压石墨模具中,使用模具挤压和振动的力量,将浆料压实并获得所需的形状。

成形工艺中需要注意浆料的充填、振动和压实等参数的控制,以获得均匀致密的成型坯体。

然后是石墨烧结。

将成型坯体置于高温石墨炉中进行烧结,通过加热和石墨化等过程,实现石墨颗粒的结晶和烧结。

石墨烧结的温度和时间需要根据具体要求进行控制,以确保石墨的质量和性能。

最后是加工工艺。

石墨制品在烧结后往往需要进行加工,例如修整表面、精加工、加工孔洞等。

加工工艺可以采用机械加工、电火花加工、激光加工等方式,根据具体要求来选择合适的加工方法。

此外,等静压石墨生产过程中还需要进行质量检验和测试,以确保产品的质量和性能。

这些检验和测试包括物理性能测试、化学分析、显微结构分析等,以检测石墨制品的密度、强度、导热性等指标,为客户提供可靠的产品。

综上所述,等静压石墨的生产工艺包括原料准备、浆料制备、成形工艺、石墨烧结和加工工艺等几个步骤。

通过科学的工艺流程和严格的质量控制,可以获得优质的等静压石墨产品,满足不同行业的需求。

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程石墨是一种非常重要的材料,广泛用于领域如电池、石墨烯、涂料、摩擦材料和导电材料等。

等静压石墨是一种高纯度的石墨材料,具有优良的导热性能和耐高温性能。

以下是等静压石墨的典型生产流程。

1.原料准备:等静压石墨的原料包括天然石墨粉末和粘结剂。

天然石墨粉末是通过石墨矿石的采矿、破碎和磨矿等工艺得到的,可以根据需要的氧含量和粒度进行筛分和分类。

粘结剂主要是一些有机物,可以提供黏结力以使石墨粉末形成固体坯料。

2.批料和混合:根据需要的规格,按照一定比例称取石墨粉末和粘结剂,然后将其放入混合设备中进行均匀混合。

混合设备通常是一个旋转的固体混合机或者是一个垂直旋转的混合桶,可以确保原料混合均匀。

3.粗制坯料成型:均匀混合的原料通过成型工艺形成粗制坯料。

传统的成型工艺包括压制和浇铸成形。

压制是将原料放入模具中,然后通过压力使其成形。

浇铸成形是将混合好的原料倒入模具中,然后使其自然凝固成形。

4.精密加工:经过成型后得到的粗制坯料还需要进行精密加工,以进一步提高其密度和机械性能。

精密加工主要包括加压和碳化两个步骤。

加压是将粗制坯料放入等静压加压机中,通过高压机械作用使其变形,使坯料的密度增加。

碳化是将加压后的坯料放入高温炉中进行碳化处理,使石墨粉末经过高温热分解生成石墨结构。

5.加工和后处理:碳化后的坯料需要进行加工和后处理才能得到最终的等静压石墨制品。

加工主要包括切割、修整和加热再碳化等工艺,以形成产品的形状和尺寸。

后处理主要是对制品进行清洗、研磨、抛光和涂层等表面处理,以提高产品的光洁度和使用性能。

6.检测和包装:生产的等静压石墨制品需要进行质量检测,以确保其符合相关的标准和规范。

常见的检测项目包括密度、导电性能、热导率和机械性能等。

合格的产品经过检测后,可以进行包装和运输,以便销售和使用。

总之,等静压石墨的生产流程包括原料准备、混合、成型、精密加工、加工和后处理、检测和包装等步骤。

这一流程的每个步骤都非常关键,只有严格按照要求进行操作,才能得到高质量的等静压石墨制品。

等静压 石墨

等静压 石墨

等静压石墨1 石墨简介石墨是一种层状结构的碳质材料,属于石墨烯家族成员之一。

石墨的晶体结构呈六角晶系,由无数个平行于基面的碳原子层组成。

在其中每一个层中,碳原子是以sp²杂化的方式形成六方环,每一个环内部有一个未杂化的p轨道。

这种结构让石墨具有特殊的物化性质,如高导电性、强组织性和良好的光学性质等。

2 等静压技术等静压技术是指将待加工物件置于上下热压板之间,通过对上热压板和下热压板施加相同的垂直压力来实现加工工艺的一种方法。

这种加工方法的优点在于能够避免物件在挤压过程中发生变形或分层的情况,进而保证了加工精度和产品品质的稳定性。

等静压技术在制备一些高附加值的材料的领域中具有广泛的应用前景。

3 石墨等静压制备技术在石墨的制备过程中,等静压技术是一种常用的方法之一。

具体而言,石墨等静压制备技术主要包含以下几个步骤:3.1 材料准备首先,需要将高纯度的天然石墨或人工石墨粉末按照一定的比例混合,并注入细颗粒状的硼酸或硼酸盐粉末中,混合物一般为5-20%的石墨和80-95%的硼酸或硼酸盐。

3.2 压制成型接着,将混合物装入压模中,然后在等静压机的压力控制下进行加压,加压时间一般为数分钟至数十分钟不等。

在此过程中,硼酸或硼酸盐会与石墨粉产生化学反应,生成B4C,同时B4C为了提高材料的密实性,可以加入一定量的黏土。

3.3 烧结处理紧接着,将压制成型好的石墨坯体置于高温炉中,进行烧结处理,烧结温度一般在2100℃左右,烧结时间可以根据具体情况而定。

在烧结过程中,石墨坯体会逐渐变得更为致密,并逐渐形成成熟的石墨晶体结构。

3.4 后期处理完成烧结后,还可根据需要进行表面处理或其它后期处理操作,以便满足特定的应用需求。

4 石墨等静压制备技术的应用石墨等静压制备技术具有很多优越的性质,使得它在各种领域中均有着广泛的应用前景。

以下列举了其常见应用:4.1 飞行器材料石墨等静压制备技术制备的石墨材料,具有高度的高温稳定性和重量轻的优点,在飞行器材料领域中有着重要应用;4.2 电化学储能材料石墨等静压制备技术制备的石墨材料,因其良好的导电性和高度的稳定性在电化学储能设备中有着广泛的应用;4.3 电极制备材料通过等静压制备之后的石墨材料,表面光滑,可以用于电极制备,应用于锂离子电池、固态电池、普通电池等各类应用场合;4.4 密封材料石墨等静压制备技术制备的石墨材料,具有优异的密封性能,应用在太阳能、核电站等特殊环境的密封材料制备。

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程

等静压石墨生产流程1. 概述等静压石墨是一种高性能的炭素材料,具有优异的导电、导热和机械性能,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。

等静压石墨的生产过程主要包括原料准备、混合制备、模具装配、等静压成型、碳化烧结和加工处理等步骤。

2. 原料准备原料准备是等静压石墨生产的第一步,主要包括选材和粉碎两个环节。

2.1 选材选材是为了选择合适的石墨粉末和添加剂。

石墨粉末应具有高纯度、细度适中和均匀分布的特点,常用的石墨粉末有天然石墨粉和人造石墨粉。

添加剂一般包括结合剂和润滑剂,用于提高成型性能和机械强度。

2.2 粉碎将选好的天然或人造石墨经过粉碎机进行粉碎,使其达到所需的细度要求。

粉碎后的石墨粉末应经过筛选,去除杂质和过大颗粒。

3. 混合制备混合制备是将石墨粉末与添加剂进行充分混合的过程,目的是使各种成分均匀分布,并增加其流动性。

3.1 干法混合干法混合是将石墨粉末和添加剂放入特定的混合机中,通过机械搅拌使其充分混合。

该方法操作简单、成本低,但对于一些特殊添加剂来说效果欠佳。

3.2 湿法混合湿法混合是将石墨粉末和添加剂在溶剂中进行混合。

首先将石墨粉末悬浮于溶剂中,然后加入添加剂进行搅拌和均匀分散。

湿法混合可以更好地保证添加剂与石墨的结合性能,但需要额外的设备和操作。

4. 模具装配模具装配是将混合制备好的石墨料充填到模具中,并安装上压盖、抽芯等附件。

4.1 模具准备选择合适的模具,并进行清洗和涂抹模具脱模剂,以防止石墨料粘附在模具上。

4.2 石墨料充填将混合制备好的石墨料通过振动台或其他装料设备充填到模具中,保证充填均匀、密实。

4.3 安装附件在模具上安装压盖、抽芯等附件,以便后续的等静压成型。

5. 等静压成型等静压成型是将装配好的模具放入等静压机中进行成型的过程。

通过施加高压,使石墨料充分变形并与结合剂结合。

5.1 等静压机准备选择合适的等静压机,并根据产品要求调整成型参数,如温度、压力和保持时间等。

5.2 等静压成型将装配好的模具放入等静压机中,并根据产品要求施加高压。

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等静压石墨成型技术
等静压技术原理是根据帕斯卡原理,利用制品在各向均等的超高压压力状态下成型的先进技术。

其制成品的各向同一性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。

等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为:冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。

a 冷等静压技术(Cold Isostatic Pressing,简称CIP) 是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质,主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供一般使用压力为100~ 630MPa。

b 温等静压技术,压制温度一般在80~500℃下.使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为100MPa左右。

主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺橡胶材料等。

以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

c 热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP) (HIP) ,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.使工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且
还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。

在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。

工作温度一般为1000~2200℃,工作压力常为100~200MPa。

等静压技术-与常规成型技术相比特点等静压技术作为一种,与相比,具有以下特点:
a.等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。

热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09%。

b.压坯的密度均匀一致。

在摸压成型中,无论是单向、还是双向压制,都会出现压坯密度分布不均现象。

这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。

这是由于粉料与钢模之间的摩擦阻力造成的。

等静压流体介质传递压力,在各方向上相等。

包套与粉料受压缩大体一致,粉料与包套无相对运动,它们之间的摩擦阻力很少,压力只有轻微地下降,这种密度一般只有1% 以下,因此,可认为坯体密度是均匀的。

c-因为密度均匀.所以制作长径比可不受限制,这就有利于生产棒状、管状细而长的产品。

d.等静压成型工艺,一般不需要在粉料中添加润滑剂,这样既减少了对制品的污染,又简化了制造工序。

e.等静压成型的制品,性能优异,生产周期短,应用范围广。

等静压成型工艺的缺点是,工艺效率较低,设备昴贵。

本文着重介绍的应用,以及的一些情况。

等静压技术-冷等静压设备
冷等静压成塑有湿袋法和干袋法两种.
相应等静压机的结构也有所不同。

冷等静压机总体布置图
1.湿袋法等静压将粉末装入,直接打人液体压力介质,和液体相接触.因此称湿袋法。

这种方法可任意改变塑性包套的形状和尺寸.制品灵活性很大.适用于小规模生产。

每次都要进行装袋、卸袋操作,生产效率不高,不能连续进行大规模生产。

2.干袋法等静压橡皮袋首先放在缸内.工作时不取出,粉末装入另外的成型塑性袋后.放进加压橡皮袋内,与液体不相接触.因此称为千袋法。

这种方法可连续操作,即把上盖打开.从料斗装料.然后盖好上盖加压成受.出料时.把上盖打开.通过底部的顶棒把压坯从上边顶出去。

短,适用于成批生产.但产品规格受限制.因为加压塑性模不能经常更换。

由于大量使用的主要是湿袋法.因此下面着重介绍湿袋结构。

3.超高压容器
超高压容器是的主要设备,是或其他物品的工作室.必须要有足够的强度和可靠的密封性。

容器缸体的结构.常采用螺纹式结构和框架式结构。

框架式冷等静压机螺纹式结构:缸体是一个上边开口的坩埚状圆筒筒体,为了安全可靠.在外面常装加固钢箍(热套和钢筒).形成双层缸体结构。

缸筒的上口用带螺纹的塞头连接和密封。

这种结构制造起来较简
单.但螺纹易损坏,安全可靠性较差.工作效率较低。

为了操作方便.有的设计成开口螺纹结构,塞头装入后,旋转45’,上端另有液压压紧装置。

框架式缸缠绕式框架和容器体结构:缸体为一个圆筒,用高强度钢制成.或用高强度钢丝带绕制,简体内的上、下塞是活动的,无螺纹连接。

缸体的轴向力靠框架来承受。

这佯,避免了螺纹结构的应力集中,工作起来安全可靠。

对于缸体直径大、压力高的情况,更具有优越性,但投资较高。

4 超高压泵及液压系统
超高压倍增器向容器内注入高压液体.是通过高压泵以及相应的管道、阀门来实现的。

高压泵有(一般由电机皮带轮带动曲轴推动柱塞做往复运动)、(由大面积活塞缸推动小面积柱塞高压缸做)等。

超高压泵
5.辅助设备为了使等静压机高效率地工作,必须配备辅助设备。

自动冷等静压机的辅助设备主要有开、闭缸盖移动框架.模具装卸.振动,压坯脱模.压力侧量和操作系统等装置。

等静压机- 瑞典的昆塔斯公司参数(ASEA ABB前身之一)昆塔斯冷等静压机系列数据参考图表 ASEA等静压型号注:表中QIC100等为冷等静压机型号.其中QIC代表冷等静压机,100代表框架承受的总轴向力为100MN。

等静压技术-超高压灭菌技术(UHP)(等静压技术在食品杀菌方面的运用)是20 世纪90 年代由日本首创的杀菌方法,它同加热杀菌一样,经100MPa 以上超高压处理后的食品,可以杀死其中大部分或
全部的微生物、的活性,从而达到保藏食品的目的,它是一个物理过程,在食品加工过程中主要是利用Le Chace-lier 原理和帕斯卡原理
1. 作用原理超高压肉制品,就是在密闭容器内,用水作为介质对软包装食品等物料施以的压力,从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌,而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和。

超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的,使蛋白质高级结构破坏,从而导致蛋白质凝固及酶失活。

超高压还可造成菌体,使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤,这些因素综合作用导致了微生物死亡。

2.作用特点超高压技术不仅能杀灭微生物,而且能使淀粉成糊状、蛋白质成,获得与不一样的。

超高压技术采用进行处理,易实现杀菌均匀、瞬时、高效。

但是,UHP技术对杀灭芽孢效果似乎不太理想,在绿茶茶汤中接种耐热细菌芽孢后,采用室温和400MPa静水高压处理,不能杀灭这些芽孢。

另一方面,由于糖和盐对微生物的保护作用,在粘度非常大的高浓度糖溶液中,超高压灭菌效果并不明显。

由于处理过程压力很高,食品中压敏性成分会受到不同程度的破坏。

其过高的压力使得能耗增加,对设备要求过高。

而且,超高压装置需要较高的投入,尚须解决其高成本的问题,不利于工业化推广。

另外,超高压灭菌一般采用水作为为压力介质,当压力超过600MPa时,水会出现的现象,因而只能使用油等其他物质作为压力介质。

超高压灭菌的效果受多种因素的影响,如微生物种类、、温度、时间、压力大小等。

超高压果汁
3.应用目前,国外已在果蔬、酸奶、果酱、乳制品、水产品、等生产中有了一定的应用。

在每cm2的肉食上施加大约6t重的压力进行高压灭菌。

结果,其味跟原来一样,色泽也比原先更好看。

日本明治屋食品公司将草莓、苹果和猕猴桃等果酱经软包装后在400~600MPa、10~30min条件下灭菌,产品的色泽和风味不变,并保持了水果原有的口感,VC的保留率较高。

高压技术和其它技术相结合,能更有效杀灭微生物,破坏酶,延长货架寿命。

利用高压CO2和高压技术相结合方法处理胡萝卜汁,使用4.9MPaCO2和300MPa高静水压结合处理,可使需氧菌完全失活,多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果胶甲酯酶残留活性分别低于11.3%、8.3%、35.1%。

等静压技术-美国Avure Technologies公司等静压设备当时瑞典的 ASEA 是第一家将 Battelle Memorial Institute(俄亥俄州哥伦布市)提出的等静压技术实现商业化的公司。

20 年之后,ASEA 成为了 ABB 的一部分,而后者主要致力于等静压和的市场开发。

1999 年,ABB 的高压事业部被美国收购。

而 Flow 引领了高压技术在食品防腐市场的拓展应用,所用的品牌名称即为。

2005 年,. 成为了私有的独立公司。

今天,所有四种品牌的压机都在全球各地的制造厂内正常运行着。

美国Avure Technologies公司冷等静压机美国Avure Technologies公司热等静压机美国Avure Technologies 公司冷等静压机等静压技术-国内的一些图片德阳万达重型机械设备制造有限公司正在缠绕的等静压超高压芯筒小型等静压机附图参考资料:《冷等静压技术的应用》江崇经作《热等静压技术和
设备的应用与发展》詹志洪被引用。

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