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石墨制品等静压石墨的特性

发布时间:2020-04-13 点击次数:2592

 各向同性  

石墨压制前的物料,无论是糊料,还是粉末,物料的颗粒排列是无序的, 在压力作用下, 粉末颗粒发生位移和变形, 颗粒间的接触表面因塑性变形而增大, 发生 机械的咬合和交织,使物料被压实。物料中的炭质颗粒,用显微镜观察,可以看到,他 们既非圆形,也非方形。属不规则形状。即长、宽比不同。在挤压和模压的情况下,受 单方向压力和模具摩擦作用, 这些炭质颗粒将作有序排列。 这便造成最终产品性能上的 差异,如电气、 机械、热性能等。即垂直于压力面的方向与水平于压力面的方向性能不 同,人们称其为“各向异性”。 在许多使用的场合,不需要石墨的“各向异性”,而需 要它的“各向同性”。  等静压成型改物料的单方向(或双方向)受压为多方向(全方位)受压, 碳素颗粒始终处于无序状态。 从而使最终产品没有或很少有性能上的差异。 方向上的性 能比不大于 111。人们称其为:“各向同性”。当然,为了进一步缩小性能上的差异, 除关键的等静压机成型外,尚需在炭质颗粒结构和工艺上进一步调整。  各向同性石墨材料的最大特征, 是石墨各方向测定的性能都是等同性的 (异方性)。 它的异方向性为 1. 0- 1. 1,一般为 1. 02- 1. 06。此外,各向同性石墨的体积密度、机械 强度等与普通石墨相比,其性能要高一个档次,如体积密度为 1. 70- 1. 90g/ cm3(普通 石墨为 1. 60- 1. 80 g/ cm3 ),抗折强度为 35- 90MPa(普通石墨为 25- 45MPa)等。  


 体积密度的均一性 

为制造细结构,质地致密,组织均匀的石墨制品,采用粉末压制(而非糊料)是唯一的方法。 而用粉末压制只有采用模压方法和等静压方法。 在采用模压成型时, 无论是 单面压制或双面压制,受摩擦力 (炭质颗粒间和制品与模具间)的影响,压力的传递将 逐渐降低,从而造成体积密度的不均匀。这种差异,随制品的高度增加而加大。  这种毛坯整体上的密度不均匀, 不仅为以后工序——焙烧带来隐患, 亦将造成毛坯 加工成品部件时,带来单个产品的性能差异,是十分有害的。  采用等静压机成型时, 产品各方位受力均匀, 体积密度比较均一, 且不受产品高度 的限制。


 可以制造大规格制品 

 由于信息产业的飞速发展,单晶硅的直径不断向大直径方向延伸,已由原来的 75- 100mm,发展到 150- 200mm,而且正向 250mm、300mm发展。需要石墨材料的直径也 随之增加。此外电火花加工用石墨、 连铸石墨、 核反应堆用石墨亦需大规格制品,如当 今商品市场上已出现? 1500×2000mm的石墨制品。而采用模压方法是无法完成的。这是 因为它受到下列制约:  

(1)压机吨位的限制  

(2)产品高度的限制

(3)焙烧的限制

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