Cos'è la grafite? Proprietà e funzioni della grafite
Cos'è la grafite? Principali proprietà della grafite
1, resistenza alle alte temperature: il punto di fusione della grafite è 3850±50 gradi, il punto di ebollizione è 4250 gradi, anche se l'arco ad altissima temperatura brucia, la perdita di peso è molto piccola, anche il coefficiente di dilatazione termica è molto piccolo . La forza della grafite aumenta con l'aumento della temperatura e la forza della grafite raddoppia a 2000 gradi.
2, conducibilità elettrica e termica: la conduttività elettrica della grafite è cento volte superiore a quella dei minerali generali non metallici. Conduttività termica rispetto all'acciaio, al ferro, al piombo e ad altri materiali metallici. La conduttività termica diminuisce con l'aumentare della temperatura e, anche a temperature estremamente elevate, la grafite diventa adiabatica. La grafite può condurre elettricità perché ciascun atomo di carbonio nella grafite forma solo tre legami covalenti con altri atomi di carbonio e ciascun atomo di carbonio conserva ancora un elettrone libero per trasferire la carica.
3, potere lubrificante: le prestazioni di lubrificazione della grafite dipendono dalla dimensione delle scaglie di grafite, maggiore è la scaglia, minore è il coefficiente di attrito, migliore è la prestazione di lubrificazione.
4, stabilità chimica: la grafite ha una buona stabilità chimica a temperatura ambiente, può resistere alla corrosione di acidi, alcali e solventi organici.
5, plasticità: la tenacità della grafite è buona, può essere arrotolata in un foglio molto sottile.
6, resistenza agli shock termici: la grafite può sopportare drastici cambiamenti di temperatura se utilizzata a temperatura ambiente senza danni, quando la temperatura cambia, il volume della grafite non cambia molto, non produrrà crepe.
Vantaggi della grafite
(1) Velocità di elaborazione più elevata: in circostanze normali, la velocità di elaborazione meccanica della grafite può essere 2-5 volte più veloce di quella del rame; La velocità di elaborazione della scarica è 2-3 volte più veloce di quella del rame e il materiale non è facile da deformare: presenta evidenti vantaggi nella lavorazione di elettrodi a coste sottili; Il punto di rammollimento del rame è di circa 1000 gradi, che è facile da deformare a causa del calore; La temperatura di sublimazione della grafite è di 3650 gradi; Il coefficiente di dilatazione termica è solo 1/30 del rame.
(2) Peso più leggero: la densità della grafite è solo 1/5 di quella del rame e il carico della macchina utensile (EDM) può essere efficacemente ridotto quando l'elettrodo grande viene scaricato. È più adatto per l'applicazione di stampi di grandi dimensioni.
(3) Minore consumo di scarico; Poiché l'olio della scintilla contiene anche atomi di C, durante il processo di scarica, l'alta temperatura provoca la decomposizione degli atomi di C nell'olio della scintilla e sulla superficie dell'elettrodo di grafite si forma una pellicola protettiva che compensa la perdita di elettrodo di grafite.
(4) Nessuna sbavatura; Dopo che l'elettrodo di rame è stato lavorato, deve essere tagliato manualmente per rimuovere le bave, mentre la grafite viene lavorata senza bave, risparmiando molti costi e facilitando l'automazione della produzione.
(5) La grafite è più facile da macinare e lucidare; Poiché la resistenza al taglio della grafite è solo 1/5 di quella del rame, è più facile molare e lucidare a mano.
(6) Costi dei materiali inferiori e prezzi più stabili; A causa dell'aumento dei prezzi del rame negli ultimi anni, il prezzo della grafite isotropa è ora inferiore a quello del rame, a parità di volume, il prezzo dei prodotti universali in grafite del carbonio è inferiore dal 30% al 60% rispetto a quello del rame, e il prezzo il prezzo è più stabile e la fluttuazione dei prezzi a breve termine è molto ridotta. È proprio questo vantaggio senza pari che la grafite ha gradualmente sostituito il rame come materiale preferito per gli elettrodi per elettroerosione.
Il ruolo principale della grafite
1, come materiale refrattario: la grafite e i suoi prodotti hanno resistenza alle alte temperature, proprietà ad alta resistenza, nell'industria metallurgica viene utilizzata principalmente per produrre crogioli di grafite, nella produzione dell'acciaio la grafite comunemente usata come agente protettivo di lingotti, rivestimento di forni metallurgici.
Crogiolo di grafite
2, come materiale conduttivo: utilizzato nell'industria elettrica per produrre elettrodi, spazzole, barre di carbonio, tubi di carbonio, elementi positivi al mercurio, rondelle di grafite, parti di telefoni, rivestimento di tubi catodici televisivi.
Rondella di grafite
3, per materiali lubrificanti resistenti all'usura: la grafite è spesso utilizzata come lubrificante nell'industria dei macchinari. L'olio lubrificante spesso non può essere utilizzato in condizioni di alta velocità, alta temperatura e alta pressione e i materiali resistenti all'usura in grafite possono essere utilizzati a 200-2000 gradi a una velocità di scorrimento molto elevata, senza olio lubrificante. Molte apparecchiature di trasporto di mezzi corrosivi, materiali in grafite ampiamente utilizzati costituiti da coppe dei pistoni, guarnizioni e cuscinetti, non necessitano di aggiungere olio lubrificante durante il funzionamento. Il latte di grafite è anche un buon lubrificante per molte lavorazioni dei metalli (trafilatura, trafilatura di tubi).
Coppa del pistone in grafite, anello di tenuta, ecc
4, la grafite ha una buona stabilità chimica. Dopo una lavorazione speciale della grafite, con resistenza alla corrosione, buona conduttività termica, bassa permeabilità, è ampiamente utilizzata nella produzione di scambiatori di calore, serbatoi di reazione, condensatori, torri di combustione, torri di assorbimento, raffreddatori, riscaldatori, filtri, apparecchiature per pompe. Ampiamente utilizzato nella produzione petrolchimica, idrometallurgica, di acidi e alcali, di fibre sintetiche, di carta e di altri settori industriali, può far risparmiare molti materiali metallici.
Materiale in grafite per il serbatoio di reazione
5, per colata, levigatura, pressatura e materiali metallurgici ad alta temperatura: a causa del piccolo coefficiente di dilatazione termica della grafite e della capacità di cambiare freddo e calore, può essere utilizzato come stampo per colata del vetro, l'uso della grafite dopo la la dimensione della fusione del metallo nero è precisa, la resa liscia della superficie è elevata, può essere utilizzata senza lavorazione o leggermente lavorata, risparmiando così molto metallo. La produzione di carburo di tungsteno e altri processi di metallurgia delle polveri, solitamente realizzati con materiali di grafite per la pressatura e la sinterizzazione di imbarcazioni in porcellana. La lavorazione del crogiolo di crescita dei cristalli di silicio monocristallino, del contenitore di raffinazione regionale, del dispositivo di staffa, del riscaldatore a induzione e così via sono inseparabili dalla grafite ad elevata purezza. Inoltre, la grafite può essere utilizzata anche come piastra e base isolante in grafite per fusione sotto vuoto, tubo del forno resistente alle alte temperature, asta, piastra, griglia e altri componenti.
6, utilizzato nell'industria dell'energia atomica e nell'industria della difesa: la grafite ha un buon moderatore di neutroni utilizzato nei reattori atomici, il reattore di grafite di uranio è un reattore atomico più ampiamente utilizzato. Come potenza per il materiale di decelerazione del reattore di energia atomica dovrebbe avere un elevato punto di fusione, stabilità, resistenza alla corrosione, la grafite può soddisfare pienamente i requisiti di cui sopra. La purezza della grafite utilizzata nei reattori atomici è molto elevata e il contenuto di impurità non deve superare le decine di PPM. In particolare, il contenuto di boro dovrebbe essere inferiore a 0,5 PPM. Nell'industria della difesa, la grafite viene utilizzata anche per realizzare ugelli per razzi a combustibile solido, ogive per missili, parti di apparecchiature per la navigazione spaziale, materiali per l'isolamento termico e la protezione dalle radiazioni.
7, la grafite può anche prevenire le incrostazioni della caldaia, i relativi test unitari mostrano che l'aggiunta di una certa quantità di polvere di grafite in acqua (circa 4-5 grammi per tonnellata di acqua) può prevenire le incrostazioni sulla superficie della caldaia. Inoltre, la grafite applicata a camini, tetti, ponti, condutture metalliche può essere anticorrosiva e antiruggine.
8, la grafite può essere utilizzata come mina di matita, pigmento, agente lucidante. Dopo una lavorazione speciale della grafite si possono realizzare diversi materiali speciali per settori industriali rilevanti.
9, elettrodo, la grafite può sostituire il rame come elettrodo. Negli anni '60, il rame era ampiamente utilizzato come materiale per elettrodi, con un tasso di utilizzo di circa il 90% e la grafite era solo del 10% circa; Nel 21° secolo, sempre più utenti hanno iniziato a scegliere la grafite come materiale per gli elettrodi; in Europa, oltre il 90% del materiale degli elettrodi è grafite. Il rame, un tempo il materiale dominante per gli elettrodi, ha quasi perso il suo vantaggio rispetto alla grafite. Cosa ha causato questo drammatico cambiamento? Naturalmente, molti vantaggi degli elettrodi di grafite.
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