Aplicacions de grafit isotròpic

1. Elèctrodes per a electroerosió

El mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM) és un procés modern de mecanitzat d'ablació tèrmica per a tots els materials conductors per al processament de materials d'alta precisió. Els principals camps d'aplicació de la electroerosió són la fabricació de motlles d'injecció, motlles de fosa a pressió, matrius de forja i prototips. Es processa pel principi de corrosió per descàrrega de polsos, i la peça de treball i l'elèctrode de processament es col·loquen en un líquid aïllant com el querosè, i la peça de treball genera localment alta temperatura i alta pressió en el moment de la descàrrega, de manera que el metall es produeix ràpidament. fos i gasificat, i és adequat per al processament de productes amb formes complexes i materials durs. El grafit té un punt de fusió elevat, és un bon conductor de l'electricitat i té una forta resistència al xoc tèrmic, el que el converteix en un excel·lent material d'elèctrode per a EDM. En comparació amb els elèctrodes de coure, té una sèrie d'avantatges com ara baix consum d'elèctrodes, velocitat de processament ràpida, baixa densitat, mecanitzat convenient i baix cost.

Els elèctrodes de grafit especialitzats són cada cop més importants en el mecanitzat per descàrrega elèctrica (EDM) quan es requereixen dissenys avançats i una precisió molt alta. El material de grafit normal és un grafit anisòtrop de baixa densitat de gra gruixut, que no pot satisfer les necessitats de l'electroerosió, mentre que l'elèctrode de grafit isotròpic d'alta densitat té una precisió de mecanitzat uniforme, densa i alta, que pot complir els requisits en aquest sentit.

2. Indústria dels semiconductors

La indústria dels semiconductors és el camp d'aplicació amb la demanda de més ràpid creixement. El grafit recobert de SiC amb grafit isotròpic d'alta densitat com a material base es pot utilitzar aproximadament per a escalfadors per a la fabricació de cristalls de silici, gresols, cossos d'escalfament i plaques per a l'extracció de cristalls de silici. Les prestatgeries per a la capa superficial d'hòsties de silici, motlles d'embalatge de circuits integrats, elements de calefacció i gresols per a semiconductors compostos, etc., ocupen una quota de mercat considerable. En aquests productes, a causa de la bona isotropia del grafit, la calefacció i la calefacció són més uniformes, de manera que no només millora la qualitat del producte, sinó que també allarga la vida útil dels equips o aparells.

3. Grafit nuclear

El nucli d'un reactor nuclear està format per combustible nuclear, materials estructurals i materials moderadors. El grau d'anisotropia del grafit té una influència extremadament important en el funcionament segur dels reactors nuclears. El disseny estructural del reactor refrigerat per gas a alta temperatura ha d'assegurar que els canvis dimensionals entre els components de grafit no es restringeixin entre si durant el funcionament del reactor, per tal d'evitar un estrès excessiu i provocar danys als components de grafit; al mateix temps, l'espai entre els components de grafit ha de ser el més petit possible per reduir les fuites de refrigerant. fluir. Per tant, el grau d'anisotropia del grafit ha de ser el més petit possible, normalment inferior a 1,3, preferiblement inferior a 1,05.

El grafit isotròpic d'alta densitat té propietats mecàniques moderades, especialment excel·lents propietats mecàniques d'alta temperatura, gran conductivitat tèrmica i baix coeficient d'expansió lineal. En reactors polivalents d'alta temperatura refrigerats per gas, s'utilitza principalment com a reflector, moderador i estructura de zona activa. El material, juntament amb el combustible nuclear, constitueix el conjunt del combustible nuclear. Està exposat a raigs gamma d'alta energia i radiació de neutrons ràpids a una temperatura de 400 a 1200 graus C durant diversos anys, cosa que és fàcil de causar danys per irradiació auxiliar, canviant així l'estructura i les propietats del grafit. Per tant, cal que el material tingui un alt grau de grafitització, una bona isotropia, una composició uniforme i un mòdul elàstic baix. El grafit nuclear actual del meu país depèn principalment de les importacions.

4. Indústria metal·lúrgica

S'utilitza principalment per a motlles de fosa contínua metàl·lica i materials de motlle d'alta temperatura i alta pressió per a la producció de materials superdurs. A causa de la seva estructura de partícules fines, alta resistència mecànica i conducció uniforme de la calor, el grafit isotròpic d'alta densitat fa que la superfície dels productes de fosa i modelat continu sigui suau, d'alta qualitat interna i llarga vida útil, i és un material excel·lent per a motlles..Per a materials sinteritzats grans, el gruix de la paret del motlle és el més prim possible i s'ha d'utilitzar un grafit isotròpic d'estructura fina amb alta resistència.

5. Indústria de maquinària

S'utilitza en escombretes de carbó, segells mecànics, plaques col·lectores de rodes de contacte, etc., i l'alta lubricitat i alta conductivitat són extremadament importants mentre es requereix precisió de processament. Els materials de grafit ordinaris s'han d'impregnar amb resina i metall per millorar la resistència i l'estanqueïtat a l'aire, però el seu rang d'aplicació és limitat en termes de resistència a la corrosió i resistència a altes temperatures. El grafit isotròpic d'alta densitat té un baix coeficient de fricció i una bona conductivitat tèrmica. Materials de fricció lliscants com ara coixinets, anells de segellat per a segells mecànics, anells de pistons, etc.