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石墨由于其特殊結(jié)構(gòu),而具有如下特殊性質(zhì):
1)耐高溫性:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。
2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。(1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機械加工速度能比銅快2~5倍。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。
現(xiàn)代金剛石石墨模具的制造特點
如今金剛石石墨模具設(shè)計已經(jīng)從人工經(jīng)驗設(shè)計方式轉(zhuǎn)化為依靠計算機輔助設(shè)計的方式?,F(xiàn)代金剛石石墨模具企業(yè)都廣泛使用計算機輔助技術(shù)、人工智能技術(shù)進(jìn)行決策。損耗小:由于火花油中含有C原子,在放電加工時,高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來,而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補償了石墨電極的損耗。模擬分析和優(yōu)化設(shè)計。同時,數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用使設(shè)計師可以在更大范圍內(nèi)共享設(shè)計資料、信息、資源和展開合作,使現(xiàn)代金剛石石墨模具設(shè)計的總水平上升到一個高度。
現(xiàn)代金剛石石墨模具的加工更多的依靠自動化程度較高的精度、效率機床。從金剛石石墨模具粗加工、熱處理到各種精加工質(zhì)量控制與檢測,必須設(shè)備齊全,配套合理。其用途主要有二,一是用于窯頭、窯尾的密封,二是用于托輪與輪帶之間的潤滑。其中,數(shù)控加工設(shè)備所占比重較大,以適應(yīng)單位或小批量模具的生產(chǎn)。同時,數(shù)控加工設(shè)備也是金剛石石墨模具CAD/CAE/CAM的基礎(chǔ),有助于實現(xiàn)金剛石石墨模具制造的全自動加工。
石墨坩堝簡介
石墨坩堝,主體原料是結(jié)晶形天然石墨。故它保持著天然右墨原有的各種理化特性。 具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性,在高溫使用過程中,熱膨脹系數(shù)小,對急熱、急冷具有一定抗應(yīng)變性能。
坩堝的型號規(guī)格較多,在應(yīng)用時不受生產(chǎn)規(guī)模、批量大小和熔煉物質(zhì)品種的限制,可任意選擇,適用性較強,并可保證被熔煉物質(zhì)的純度。
石墨坩堝,因具有以上優(yōu)良的性能,所以在冶金、鑄造、機械、化工等工業(yè)部門,被廣泛用于合金工具鋼的冶煉和有色金屬及其合金的熔煉。并有著較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
坩堝的種類大體分為三大類:頭一類煉銅坩堝,其規(guī)格“號”,;第二類為煉銅合金坩堝,特圓形有100個號,圓形有100個號,第三種煉鋼用的坩堝,有100個號。
坩堝規(guī)格(大?。ǔJ怯庙樞蛱柎笮”硎镜?,1號坩堝具有能熔化1000g 黃銅的容積,其重量為180g。坩堝在熔煉不同金屬或合金時熔化量計算,可以坩堝的容重規(guī)格號,乘上相應(yīng)金屬和合金系數(shù)。
坩堝的生產(chǎn)原料,可概括為三大類型。一是結(jié)晶質(zhì)的天然石墨,二是可塑性的耐火
粘土,三是經(jīng)過煅燒的硬質(zhì)高嶺土類骨架熟料。近年來,開始采用耐高溫的合成材料,如:碳化硅、氧化鋁金剛砂及硅鐵等做坩堝的骨架熟料。這種熟料對提高坩堝產(chǎn)品質(zhì)量,增強坩堝密度和機械強度有著顯著效果。
坩堝的成型,有三種方法,較原始古老的成型方法是手塑成型。第二種是旋塑成型法 第三種是壓型成型法。
石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物
石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物,它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu),石墨具有導(dǎo)電性,與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì),它們互為同素異形體,石墨在工業(yè)上運用極廣,用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業(yè)的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯,石墨廣泛用于冶金工業(yè)的耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑等,鱗片石墨經(jīng)過深加工,又可生產(chǎn)出石墨乳、石墨密封材料與復(fù)合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術(shù)產(chǎn)品,成為各個工業(yè)部門的重要非金屬礦物原料。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法,與成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì),石墨及其制品具有耐高溫、高強度的性質(zhì),它們互為同素異形體,石墨的溶點也很高,化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定,石墨是在高溫下形成,分布廣是石墨的變質(zhì)礦床,系由富含有機質(zhì)或碳質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而成,石墨質(zhì)軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張,石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質(zhì),它們互為同素異形體。目前,西方發(fā)達(dá)國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。
石墨的工藝特性主要決定于它的結(jié)晶形態(tài),石墨在工業(yè)上運用極廣,幾乎每個行業(yè)都會用到,石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片,石墨工業(yè)上多用的是人造石墨,石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,石墨潤滑性能越好,也就是特種石墨,石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,石墨即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。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)。