燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

利用人造石墨材料熱變形的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過(guò)程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的化性能和較長(zhǎng)的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。將稀HNO_3、H_2SO_4按一定比例混合,加入天然鱗片石墨和氧化劑充分反應(yīng),形成石墨層間化合物,經(jīng)過(guò)水洗、烘干,制得低溫可膨脹石墨。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、化性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，化性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了化性能。

石墨的具體用途

作耐火材料包括耐火磚，坩禍，連續(xù)鑄造粉，鑄模芯，鑄模洗滌劑和耐高溫材料。

鎂碳磚鎂碳耐火材料是60年代中期，由美國(guó)研制成功;在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼，并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造，扁鋼坯自位輸管道的保護(hù)罩，水下噴管以及油井等。

用石墨制造的成型和耐火的坩鍋及其有關(guān)制品，例如坩鍋，曲頸瓶，塞頭和噴嘴等，具有高耐火性，低的熱膨脹性，熔煉金屬過(guò)程中，受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定，高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性，所以石墨增禍及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。

石墨電極的發(fā)展歷史

據(jù)悉，從上世紀(jì)90年代坐落于北京發(fā)展較早的，以為首的企業(yè)一直秉承專業(yè)研制、生產(chǎn)石墨制品的企業(yè)。擁有先進(jìn)的數(shù)控生產(chǎn)設(shè)備及加工中心，生產(chǎn)技術(shù)精湛，檢測(cè)手段完備。從90年代初至今，由于產(chǎn)品性能優(yōu)異，質(zhì)量穩(wěn)定，受到國(guó)內(nèi)外用戶的一致好評(píng)。產(chǎn)品有：石墨電極，工業(yè)爐高溫處理用石墨制品，金剛石工具燒結(jié)用石墨制品，有色金屬冶煉用石墨制品，機(jī)械密封用石墨制品，電子半導(dǎo)體工業(yè)用石墨制品，分析儀器用石墨電極、分析坩堝制品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、紡織、機(jī)電、金剛石工具等各行業(yè)。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過(guò)至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過(guò)程才能成為石墨，因此，石墨中的有毒有害物質(zhì)早已釋放殆盡，至少在2000度以內(nèi)是非常穩(wěn)定的。近年來(lái)，產(chǎn)品越來(lái)越多的服務(wù)于礦山系統(tǒng)、柴油機(jī)系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從1997年我國(guó)有關(guān)部門開始重視和支持對(duì)石墨模具工業(yè)的發(fā)展，大力扶植中國(guó)本土企業(yè)在石墨模具工業(yè)上的發(fā)展，如今已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)，并為中國(guó)的出口外匯收入做出了貢獻(xiàn)。這種熟料對(duì)提高坩堝產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)坩堝密度和機(jī)械強(qiáng)度有著顯著效果。

在中國(guó)對(duì)于模具行業(yè)的發(fā)展也是十分的重視，模具生產(chǎn)水品的高低，已經(jīng)是成為了衡量工業(yè)水平高低的標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟮某潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量效益以及新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

模具的質(zhì)量可以決定產(chǎn)品的質(zhì)量，在近些年中，模具行業(yè)是再不斷的突飛猛進(jìn)，石墨材料以及工藝也是在不斷的進(jìn)沖擊著模具市場(chǎng)，石墨以其良好的化學(xué)物理性能在市場(chǎng)中被選中模具制作的理想材料。

石墨電極：它主要是以石油焦，針狀焦味主要的原材料，煤瀝青作為結(jié)合劑，經(jīng)過(guò)煅燒，混捏，壓型，焙燒，石墨化，機(jī)械加工而成的，是電弧爐中主要以電弧形式釋放電能對(duì)爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體，根據(jù)質(zhì)量的指標(biāo)的高低，是可以劃分為普通功率，高功率以及超高功率。易拋光：由于石墨的切削阻力只有銅材的1/5，操作上更容易進(jìn)行手工研磨和拋光。