鸿奈德石墨用于烧结模具和其他钻石烧结模具
可以利用人工石墨材料的极小热变形,可以制造晶体管的烧结模具和支架。它们现在被广泛使用,已成为半导体行业发展的必不可少的材料。
此外,石墨模具还用于用于铸铁的铸件中焊接导轨的焊接。
鸿奈德用于热压烧结的钻石工具的石墨模具在钻石工具的制造过程中发挥了加热元件和霉菌支撑的双重作用。石墨模具的质量直接影响钻石工具的尺寸准确性,外观和形状。
热磨的烧结过程需要:温度达到(1 000±2)℃,成型压力为16 ~50 mpa,保留热量和压力持有时间为15°30分钟,环境为非效率。
在这种工作条件下,需要用于成型和加热元件的石墨模具必须具有电导率,高电阻率,足够的机械强度和良好的氧化耐药性和较长的使用寿命,以确保钻石工具的尺寸准确性和出色的性能。
目前,发达西方国家的钻石工具制造中使用的石墨模具主要是超细粒子结构,高纯度和高塑料石墨材料,要求其平均粒径小于15μm,甚至小于10μm ,中等孔径小于2μm。由这种碳原材料制成的石墨模具具有较小的孔隙度,致密的结构,高表面饰面和强氧化性,平均使用寿命为30至40倍。
钻石模具需要高材料硬度,良好的氧化能力和高处理精度。高质量石墨原材料的使用极大地延长了模具的使用寿命,并提高了其氧化阻力。
鸿奈德石墨用于EDM
模具在家电、汽车、机电、航空航天等工业领域日益成为工业化批量生产的主要工艺设备,承担了这些工业中60%-90%的产品零部件的加工生产。近年来高速铣削突破了传统铣削难以加工高硬、高强、高韧模具材料的限制。但电火花加工具有加工精度和表面质量高,可加工范围宽,特别是在复杂、精密、薄壁、窄缝、高硬材料的模具型腔加工中的优势是高速铣削所不能比拟的,因此放电加工将仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨电极(与铜相比)有电极消耗少、放电加工速度快、机械加工性能好、重量轻、热膨胀系数小等优越性,逐渐代替铜电极成为电加工电极的主流。鸿奈德石墨电极与铜相比,有着消耗少、放电速度快、重量轻以及热膨胀系数小等优越性,因此逐渐代替铜电极成为放电加工电极的主流。相比之下,鸿奈德石墨电极材料具有以下优势:
鸿奈德石墨速度快:石墨放电比铜快2-3倍,材料不易变形,在薄筋电极的加工上优势明显,铜的软化点在1000度左右,容易因受热而产生变形,石墨的升华温度为3650度左右,相比而言,石墨材料热膨胀系数只有铜材的1/30;
鸿奈德石墨重量轻:石墨的密度只有铜的1/5,大型电极进行放电加工时,能有效降低机床(EDM)的负担,更适用于大型模具的应用;
鸿奈德石墨损耗小:由于火花油中含有C原子,在放电加工时,高温导致火花油中的C原子被分解出来,而在石墨电极的表面形成保护膜,补偿了石墨电极的损耗;
鸿奈德碳素无毛刺:铜电极在加工结束后,还需手工进行去除毛刺,而石墨加工后没有毛刺,这不但节约了大量的成本和人力,同时更容易实现自动化生产;
鸿奈德碳素易抛光:由于石墨的切削阻力只有铜材的1/5,操作上更容易进行手工研磨和抛光;
鸿奈德碳素成本低:由于近几年铜材价格不断上涨,如今,各方面同性石墨的价格比铜的更低;相同体积下石墨产品的价格比铜低百分之三十到六十,价格比较稳定,短期价格波动相对来讲比较小。
鸿奈德石墨提纯:占化学提纯和物理提纯两种方法。
(1)化学提纯是利用石墨耐酸、碱、抗腐蚀的性质,用酸、碱处理石墨精矿,使杂质溶解,然后洗涤掉,提高精矿品位。化学提纯可获品位为99%的高碳石墨。化学提纯有多种方法,国内应用最广的是氢氧化钠高温熔融法。
基本原理是在500℃以上高温条件下,使石墨中的杂质(以硅酸盐矿物为主)与烧碱,即NaOH起反应,生成水溶性反应物,用水浸取反应物,即可消除掉部分杂质,另一部分杂质,如铁的氧化物,碱熔后用HCl中和,生成可溶子水的氯化铁,用水洗涤即可除去。
上述工艺流程中,NaOH浓度为50%左右,与石墨按1:0.8的比例混合,即生产1t高碳石墨消耗NaOH0.4t左右。HCl的加入量约为石墨的30%。燃料用煤约为o.6一o.7t。碱熔法所用设备主要有锚式搅拌机,熔融炉、螺旋浆搅拌机、V型洗涤槽等。回收率85—90%,投资15—20万元。这种,工艺虽较先进,但也存在耗水量大、石墨流失多,生产率较低,耗碱量大,且排放的废液污染环境等不足,台州市鸿奈德鸿奈德碳素制品有限公司。
由上原因,成本较高。为解决或改善上述不足,河南省地矿厅岩矿测试中心研制了提纯高碳石墨新工艺,以离心洗涤取代V型洗涤槽,将废液处理后循环使用。采用这种新工艺,可降低材料成本50%左右,节水50%左右,产率提高10%左右,并减少了废液对环境的污染。石墨固定碳含量大于99%,回收率达92.8%。
(2)物理提纯即高温提纯,利用石墨耐高温的性质,将其置于电炉中,隔绝空气加热到2500℃,使灰分(即杂质)挥发掉,从而提高精矿品位。高温提纯可获品位为99.9%的高纯石墨。