3 Methoden der Graphitformung

Die vier Hauptformverfahren für das Graphitformen sind: Extrusionsformen, Formen, Vibrationsformen und isostatisches Formen. Die meisten gängigen Kohlenstoff-/Graphitmaterialien auf dem Markt werden durch Heißextrusion und Formen (kalt oder heiß) geformt, wobei isostatisches Formen eine Methode mit führender Formleistung ist. Vibrationsformen wird im Allgemeinen zur Herstellung von mittlerem und grobem Strukturgraphit mit einer Partikelgröße zwischen 0,5 und 2 mm verwendet. Im Allgemeinen werden ungeröstete Graphitprodukte dominiert. Die Dichte liegt zwischen 1,55 und 1,75 kg/m³. Gröbere Partikel und eine rauere Oberfläche können nicht verwendet werden für Präzisionsbearbeitung. Es wird hauptsächlich in der chemischen Industrie und in der Metallverhüttung eingesetzt.

1. Extrusionsformen

Beim Extrusionsformen wird komprimiertes Pulver kontinuierlich aus der Mündung der Matrize extrudiert und dann entsprechend der erforderlichen Länge des Produkts abgeschnitten. Die Länge des Produkts ist nicht durch den Arbeitshub der Extrusion begrenzt und die Qualität des extrudierten Produkts ist entlang der Länge gleichmäßiger. Daher eignet es sich für die Herstellung großer und langer Stangen-, Stangen- und Rohrprodukte. Daher werden im Allgemeinen Graphitelektroden, Graphitblöcke, Graphitrohre und andere Produkte extrudiert. Wenn Produkte mit großer Länge und großem Durchmesser geformt werden, treten aufgrund der Begrenzung des Arbeitshubs der vertikalen Formmaschine und der Ungleichmäßigkeit der Dichte der Produkte entlang der Höhenrichtung größere Schwierigkeiten bei deren Herstellung auf. Extrudierte Kohlenstoff-/Graphitprodukte haben eine geringe Schüttdichte und mechanische Festigkeit und sind anisotrop. Die Dichte des Pressbarrens ändert sich in Längsrichtung kaum, hauptsächlich im Querschnitt, die Dichte nimmt mit dem Radius von der Mitte zu, die Mittendichte ist am kleinsten, die Dichte auf der gleichen Radiusschicht ist gleich , und der Rand ist der größte. Beim Pressen des Rohlings im Extrusionsprozess kommt das Druckpulver mit der Wand in Kontakt und es entsteht eine große Reibung, was zu Reibung und einem Gradienten der Durchflussrate führt, was dazu führt, dass die Dichte des Produkts im Inneren spärlich ist und es zu schwerwiegenden Fällen kommt Druckknüppel erzeugen Risse oder ein offensichtliches Phänomen der konzentrischen Schalenschicht. Auf der Rückseite bringt der Röstvorgang äußerst ungünstige Auswirkungen mit sich.

2. Formen

Beim Formen erfolgt eine vertikale Presse, zunächst entsprechend der Form und Größe der aus Formen hergestellten Produkte und dann eine bestimmte Anzahl gemischter und gekneteter Pulver in die Form auf der Arbeitsplattform der Presse. Öffnen Sie die Presse auf das Pulver, um Druck auszuüben. und halten Sie eine bestimmte Zeitspanne ein, um seine Form anzunehmen, und dann kann der gepresste Barren aus der Form ausgeworfen werden. Je nach Verfahren und Ausrüstung wird in einseitiges Pressen und zweiseitiges Pressen, Kaltpressen und Heißpressen unterteilt. Das Formverfahren eignet sich zum Pressen in drei Richtungen. Die Größenunterschiede in drei Richtungen sind nicht groß, die Produkte weisen eine gleichmäßige Dichte, eine dichte Struktur und eine hohe Festigkeit auf, aber das Produkt weist Anisotropie auf. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Elektrokohleprodukten und Spezialgraphit verwendet. Im Vergleich zum Extrusionsformen wird das Gesenkpressen bei der Herstellung von Spezialgraphit häufiger eingesetzt.

3. Isostatisches Formen

Das Prinzip des isostatischen Drucks basiert auf dem Pascalschen Gesetz: Der Druck, der in einem geschlossenen Behälter (Flüssigkeit oder Gas) ausgeübt wird, kann gleichmäßig in alle Richtungen übertragen werden, und in seiner Rolle ist der Druck auf die Oberfläche proportional zur Oberfläche. Bei der isostatischen Druckformtechnik wird die zu pressende Probe in eine geschlossene Hülle in einen Hochdruckzylinder gegeben, wobei die inkompressible Natur des flüssigen Mediums und die Art der gleichmäßigen Druckübertragung von allen Seiten der Probe genutzt werden, um eine gleichmäßige Anwendung zu erzielen Druck. Beim Einspritzen des flüssigen Mediums in den Druckzylinder wird nach dem Prinzip der Strömungsdynamik die Größe des Drucks gleichmäßig in alle Richtungen übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Probe im Hochdruckzylinder einem gleichmäßigen Druck in alle Richtungen ausgesetzt. Je nach Temperaturniveau zum Zeitpunkt des Formens und Erstarrens wird es in kalten isostatischen Druck, warmen isostatischen Druck und heißen isostatischen Druck unterteilt. Aufgrund der Umsetzung der Presstemperatur und des Druckmediums sind diese drei verschiedenen Arten der isostatischen Presstechnologie unterschiedlich und verwenden unterschiedliche Geräte und Hüllformmaterialien. Durch isostatisches Pressen kann eine Vielzahl homogener und anisotroper Produkte hergestellt werden, die Struktur der Produkte ist gleichmäßig, die Dichte und Festigkeit ist besonders hoch. Es wird im Allgemeinen zur Herstellung von Spezialgraphit verwendet, insbesondere zur Herstellung großformatiger Spezialgraphitprodukte. Gegenwärtig besteht der Formungsprozess von Kohlenstoff-/Graphitmaterialien hauptsächlich aus kaltisostatischem Pressen, gefolgt von heißisostatischem Pressen. Heißisostatisches Pressformen kombiniert Röst- und Verdichtungsprozesse. Die Entwicklungsrichtung von isostatischem Graphit ist: Sintern-heißisostatisches Pressen, heißisostatisches Imprägnieren-Rösten und bindemittelfreies heißisostatisches Pressen zur Herstellung von isostatischem Graphit.

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