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等靜壓石墨:
按成型分等靜壓.模壓.
等靜壓也叫同向性石墨, 它是制造單晶爐、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極禱可替代的材料,更是制造火箭噴嘴、石墨的減速材料和反射材料的絕好材料。
1、直接式單晶硅爐用石墨材料:
半導(dǎo)體單晶爐采用石墨材料制造鉗鍋、加熱器、隔熱屏以及配件。配石墨件規(guī)格為下表:
2、有色冶金連鑄用石墨結(jié)晶器:
至今銅、鋁材基本實(shí)現(xiàn)了連生產(chǎn),結(jié)晶器用純石墨,鋼材連鑄產(chǎn)量已達(dá)到80%以上(但結(jié)晶器大部分未用石墨)。
等靜壓石墨主要用于大型銅材生產(chǎn)線。自1985年開始,我國(guó)從奧地利、法國(guó)、瑞士、等國(guó)先后引進(jìn)30多條生產(chǎn)線,而國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)線已達(dá)到100多條,均采用石墨結(jié)晶器。
據(jù)統(tǒng)計(jì)2006年我國(guó)銅材產(chǎn)量已達(dá)到360多萬噸,其中大部分采用連鑄。按每噸銅材需要石墨量為2.5kg計(jì),則年需石墨量為486t,按加工成品率70%計(jì),年需石墨毛坯量為2700t。近年來又有較快發(fā)展,預(yù)測(cè)年石墨需要量近期為4000t左右。
3、電火花加工用石墨:
電火花加工是當(dāng)今模具行業(yè)的一次,它不僅簡(jiǎn)化了工藝手段,而且使制造異形模具成為可能。 等靜壓石墨因具有各向同性,是制造電火花石墨電極的佳材料。
4、單晶硅生產(chǎn)石英坩堝模具用石墨材料:
石英坩堝是直拉單晶硅的容器,而制造石英坩堝用石墨坩堝作為成型材料。
5、其他方面:
除上述幾個(gè)主要用途之外,等靜壓石墨在硬質(zhì)合金(真空爐器、燒結(jié)板等)、采礦(制造鉆頭模具)、化工(換熱器及防腐件)、冶金(鉗鍋)、機(jī)械(機(jī)械密封)、宇航(噴嘴等)、石墨(減速材及反射材)等領(lǐng)域被廣泛使用。
石墨材料與銅的差別
材料的多樣性:
石墨具有廣泛的材料特性,能夠電火花加工時(shí)對(duì)電極材料的各種要求。對(duì)于加工要求不的電極來說,大尺寸,公差要求低或edm要求不的這些電極都可以采用磁粒,低強(qiáng)度和價(jià)格實(shí)惠的石墨。然而,對(duì)于那些加工要求很的電極來說,就需要使用-的石墨材料。另一方面,市場(chǎng)上銅的種類不多, 因此只能低限度地edm加工時(shí)對(duì)材料特性的需求,從而了材料的性能。
電極成本
每當(dāng)提到材料成本時(shí),通常認(rèn)為銅的價(jià)格比石墨價(jià)格便宜很多。如果僅僅考慮材料成本而忽略電極加工成本時(shí)可能如此。另外,將市場(chǎng)上的銅價(jià)格與石墨價(jià)格相比較后也會(huì)得出這樣的結(jié)論。但由于石墨材料有著廣泛的型號(hào),某些等級(jí)的edm石墨可能比銅經(jīng)濟(jì)。即使石墨的價(jià)格于銅,其加工成本往往抵消了銅電極節(jié)省下來的材料費(fèi)用。
顯然,銅的加工成本電極的咨本大幅度地増加。由于銅是一種非常柔韌的材料,通常具有“粘性”,采用現(xiàn)代化的加工工藝時(shí),往往需要修改進(jìn)料和加工速度滴數(shù)來完成加工,終加工時(shí)間的和成本的増加。碲銅很容易加工,但可能影響電火花加工的性能。與之相比,石墨不具有“粘性”,加工起來更容易,速度更快。
電極加工的要求
與石墨相比,銅無法有效地處理電流密度。因此, 單個(gè)銅電極的加工要求應(yīng)該是差不多的。在較的電流密度下,石墨常常-,尤其是復(fù)雜的幾何形狀的 電極。因此,我們能夠?yàn)橥粋(gè)石墨電極設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的加工要求,由此-一次加工所需要的電極數(shù)量。
石墨主要用途
1.作鑄造、翻砂、壓模及溫冶金材料:由于石墨的熱系數(shù)小,而且-急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨后黑色金屬鑄件尺寸,表面光潔成品率,不經(jīng)加工或稍作加工就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝,區(qū)域精煉容器,支架夾具,感應(yīng)加熱器等都是用純石墨加工而襯。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。
2、用于原子能工業(yè)和-工業(yè):石墨具有-的中子減速劑用于原子中,-一石墨是應(yīng)用較多的一種原子。作為動(dòng)力用的原子能中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有熔點(diǎn),,耐腐蝕的性能,石墨完全可以上述要求。作為原子用的石墨純度要求很,雜質(zhì)含量不應(yīng)過幾十個(gè)ppm 。-是其中硼含量應(yīng)少于0.5ppm 。在-工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,的鼻錐,宇宙航行設(shè)備的零件,隔饒料和防射線材料。
3.石墨還能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。
4.石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經(jīng)過特殊加工以后,可以制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門。
y1771_石墨洛氏硬度_y1771_石墨用途
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