石墨按性能及强化类型归类:石墨、耐氧性石墨、耐高温性石墨、导电材料石墨,耐磨性石墨等。
石墨类号:
1:等静压石墨:表示高纯产品灰分含量≤5ppm及向同性的精细石墨材料,具有的性价比,同时兼具较高的金属切除率和放电速度,为大型型腔电极材料的。(以上记数值为代表性特征,不是值;关于材料的选定要与本公司相关担当进行商谈。
2:模压石墨:表示产品具有良好的导电性能、耐高温、耐腐蚀、高纯度、自、抗热震、各向同性、易于精密机加工等优良特点。模压石墨广泛应用、太阳能光伏与半导体、连铸、硬质合金和电子模具烧结、电火花、玻璃、等行业。
3:石墨:表示对直径或截面较大的产品预压的时间应该比小规格产品长一些,气体充分,达到较高的密度。
4:高精密石墨:表示各向超细颗粒的石墨材料,是一款非常成熟的产品;具有较高的强度、较强的耐磨性能同时兼具较低的放电损耗和良好的表面光洁度。是一款高性价比的通用石墨材料。
5性石墨:表示具有更好的性及高温下强度增大、高抗热冲阻力及化学性、自性、良好的加工性。
6:石墨:表示具有更好的强度、耐磨性、抗损耗性方面、石墨极细颗粒的石墨材料,具有非常的。在清角等关键部位能达到效果。适用于表面光洁度要求及超难加工的模具;线切割电极等;如极细电极,镜面电极和硬质合金工件等加工件。
7:高纯石墨:表示各向特微极石墨材料,其平均颗粒直径仅为2μm,因此可以近似于镜面的表面光洁度;同时具有良好的切削性能和的耐磨性,以及的强度。
8:耐磨性石墨:表示具有高的硬度和强度以及更小的放电损耗。适用于超难加工模具的加工;如极细电极,硬质合金工件等的加工。
一、石墨的性质
石墨是碳的结晶矿物之一。1565年作为一种矿物被发现,1779年确定它的成分是碳,1789年定名为“石墨”(希腊文为“写”之意)。石墨的颜色为黑 色,晶体为六方板状,但少见,一般呈薄片状或鳞片状,集合体呈土状,为隐晶质体。质软、硬度小,摩氏硬度为1-2,能污染纸张。比重2.1--2.3。具 有一组极完全解理。
常温下石墨具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀,但高温时易氧化。
二、石墨的用途
由于石墨具有许多优良的性能,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、等工业部门获得广泛应用。
1做耐火材料
石墨的一个主要用途是生产耐火材料,包括耐火砖,坩埚,连续铸造粉,铸模芯,铸模洗涤剂和耐高温材料.
坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品,例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润 和冲刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中.
2炼钢
石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围很广,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
石墨电极和铜电极相比的性
石墨电极的优点是加工较容易,EDM(电火花)时金属去除率高,以及石墨损耗小。故此,越来越多的模具厂放弃使用铜电极而改用石墨电极。那么,石墨到底有哪些优势呢?
1.石墨的比重是铜的1/5,同等体积石墨的重量相对铜要轻5倍。铜制作成的大型电极由于太重,在长期电火花时对EDM机床主轴精度非常不利。而石墨则不会,而且搬运也非常安全!
2.石墨可以有很高的加工速度,一般石墨的加工速度较普通金属快35倍。而且选择硬度合适的刀具和石墨,可减少刀具的磨损和电极的损耗。
3.石墨成型容易且不会变形,有些形状的电极用铜不易制作而用石墨能轻易达到。如:薄片电极,铜在机加工和EDM时容易变形,而石墨却能很容易的达到,且石墨在EDM时可以用较大的电流和加工速度,不用担心因温度过高产生变形而使工件受到损坏。
4.石墨的修整和抛光,一般情况下石墨在加工完成后不需要进行抛光处理。这也减少了电极在成型后的精度误差和缩短了生产周期。
5.石墨的EDM(电火花)速度快而损耗小。因为铜的熔点是1083℃,而EDM时的温度在1100℃,铜电极在EDM后相对容易消耗和磨损。而石墨在3550℃才会出现升华,只要配合好合理的加工参数,石墨电极可以做到理论意义上的零损耗。从而避免了电极重复加工的次数。
6.在电极的设计和编程方面,石墨电极的设计也不同。许多模具厂通常在铜电极的粗加工和精加工有不同的预留量,而石墨电极则可以使用相同的预留量,这减少了CAD/CAM的工作量和机器加工的次数。单是这个原因就足以缩短模具的设计和加工周期,而且也减少加工中了出错的概率。
石墨具有以下铜无法比拟的特性:
加工速度:高速铣粗加工较铜块3倍;高速铣精加工较铜块5倍
可加工性好,能实现复杂的几何造型
重量轻,密度不足铜的1/4,电极容易夹持
可减少单个电极的数量,因为可捆绑做成组合电极
热稳定性好,不变形无加工毛刺
石墨产品因其优良稳定的特性,被广泛的应用于电子,冶金,化工,钢铁等各个领域。
石墨产品的主要特性:
1、耐高温:石墨块是目前已知的耐高温的材料之一.它的熔点为3850℃±50℃,沸点达4250℃.它在7000℃温电弧下10S,石墨的损失小,按重量计石墨损失0.8%.由此可见,石墨的耐高温性能是很的。
2、特殊的抗热震性能:石墨具良好的抗热震性能,即当温度突然变化时,热膨胀系数小,因而具有良好的热稳定性,在温度急冷急热的变化时,不会产生裂纹。
3、导热性和导电性:石墨具有良好的导热性和导电性.它与一般的材料相比,其导热导电性是相当高的.比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍。
4、润滑性:石墨的润滑性能类似于二硫化钼,摩擦系数小于0.1.其润滑性能随鳞片大小而变,鳞片愈大,摩擦系数愈小,润滑性愈好。
5、化学稳定性:常温下石墨具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀。
石墨在工业上运用极广,几乎每个行业都会用到。工业上多用的是人造石墨,也就是特种石墨。按其成型的方式可分为以下几种。
1、等静压石墨。也就是很多人叫的三高石墨,但是并不是三高就是等静压。 2、模压石墨
3、挤压石墨,多为电极材料。 其中按石墨的颗粒度分,也可分为:细节构石墨、中粗石墨(一般的颗粒度在0.8mm左右)、还有就是电极石墨(2-4mm)。
石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:
(1) 耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
(2) 导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在的温度下,石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
(3) 润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
(4) 化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
(5) 可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
(6) 抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
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