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高純石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、整流器的正極、石墨墊
圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用廣,在冶煉各種合金鋼、鐵合金時,使用石墨電極,這時強大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度升高到左右,從而達到熔煉或反應(yīng)的目的。此外,在電解金
屬鎂、鋁、鈉時,電解槽的陽極也用石墨電極。工藝穩(wěn)定性指滿足生產(chǎn)合格產(chǎn)品具有穩(wěn)定性的工藝方案,生產(chǎn)所穩(wěn)定性則制定生產(chǎn)過程中具有穩(wěn)定性的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。電氣工業(yè)中所使用的石墨,對粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電碳制品,要求石墨粒度控制在目目范圍內(nèi),品位以上,有害雜質(zhì)(主要是金屬鐵)要求在以下。電視機顯像管所用的石墨,粒度要求在以下。
制作石墨模具的方法
單層平板碾壓,雖然壓板平整光滑,但是不能太厚。一次成型太厚時,其均勻性和密度都難以保證。2)石墨模具鋼淬火前未進行正確的球化處理工藝,球化組織不良。為了制成厚板,采用多層單板疊加,壓成多層復(fù)合板。每兩層之間要加粘結(jié)劑再碾壓成型。成型后要加熱處理,以使粘結(jié)劑碳化和硬化。多層平板碾壓法是在多層連續(xù)碾壓機上進行的。
多層連續(xù)碾壓機工作過程:由單板繞棍引出單板,經(jīng)過粘結(jié)劑涂輥把兩面土上粘結(jié)劑后,與繞輥和單板相合,成為三和厚板,進入輥的間隙碾壓成一定厚度。再送入加熱器中加熱烘干。通過厚度控制輥,調(diào)整厚度達到規(guī)定尺寸,然后送入焙燒裝置中焙燒。當(dāng)粘結(jié)劑碳化后,在用加壓輥后加壓成型。
所用連續(xù)碾壓級,能壓制0.6~2mm厚度的柔性石墨板,這是優(yōu)于單層碾壓機的,但是由于板厚也會帶來板材分層剝離的缺點,給使用帶來麻煩。產(chǎn)生的原因是壓制時氣體外溢留在夾層中間,妨礙了層間密切結(jié)合。改進的途徑是,解決壓制過程中的排氣問題。
石墨模具的應(yīng)用包括以下幾個方面
1、熱壓壓模
人造石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方面具有以下特點:一是若壓制溫度提高到1350-1450度時,則所需單位壓力可降到67-100公斤力/平方厘米(即為冷壓壓力的1/10)就可;二是加壓和加熱在同一道工序進行,經(jīng)短時間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。
2、燒結(jié)模及其它
利用人造石墨材料熱變形的特點,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。
3、加壓鑄造用模具
人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。5)對截面變化較大的石墨模具,淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當(dāng),在薄截面和尖角處產(chǎn)生過熱。例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。
石墨模具的抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度
抗壓屈服強度和抗壓彎曲強度模具在使用過程中經(jīng)常受到強度較高的壓力和彎曲的作用,因此要求模具材料應(yīng)具有一定的抗壓強度和抗彎強度。在很多情況下,進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近于模具的實際工作條件(例如,所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現(xiàn)出來的變形抗力較為吻合)。抗彎試驗的另一個優(yōu)點是應(yīng)變量的值大,能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。7、石墨模具熱處理操作不當(dāng)(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等)。