Podrobna razlaga izostatičnega stiskanja grafita (2)

1.4 Sekundarno brušenje

Pasta se zdrobi, zmelje in preseje v delce, velike od deset do sto mikrometrov, preden se enakomerno premeša.Uporablja se kot stiskalni material, imenovan stiskalni prah.Oprema za sekundarno mletje običajno uporablja navpični valjčni ali kroglični mlin.

1.5 Oblikovanje

Za razliko od navadnega iztiskanja in oblikovanja,izostatično stiskanje grafitase oblikuje s tehnologijo hladnega izostatičnega stiskanja (slika 2).Napolnite prašek surovine v gumijasti kalup in stisnite prah z visokofrekvenčnimi elektromagnetnimi vibracijami.Po tesnjenju posesajte delce prahu, da odstranite zrak med njimi.Postavite ga v visokotlačno posodo, ki vsebuje tekoči medij, kot je voda ali olje, ga stisnite na 100-200 MPa in ga stisnite v valjast ali pravokoten izdelek.

Po Pascalovem principu se na kalup za gumo izvaja pritisk skozi tekoči medij, kot je voda, in tlak je enak v vseh smereh.Na ta način delci prahu niso usmerjeni v smeri polnjenja v kalupu, ampak so stisnjeni v nepravilni razporeditvi.Čeprav je grafit v kristalografskih lastnostih anizotropen, je na splošno grafit za izostatično stiskanje izotropen.Oblikovani izdelki nimajo samo cilindrične in pravokotne oblike, ampak tudi cilindrične in lončene oblike.

Stroj za izostatično stiskanje se uporablja predvsem v industriji praškaste metalurgije.Zaradi povpraševanja v vrhunskih industrijah, kot so vesoljska industrija, jedrska industrija, trde zlitine in visokonapetostna elektromagnetna industrija, je razvoj tehnologije izostatičnega stiskanja zelo hiter in ima možnost izdelave strojev za hladno izostatično stiskanje z delovnim cilindrom notranji premer 3000 mm, višina 5000 mm in največji delovni tlak 600 MPa.Trenutno so največje specifikacije strojev za hladno izostatično stiskanje, ki se uporabljajo v ogljikovi industriji za proizvodnjo izostatičnega stiskalnega grafita, Φ 2150 mm × 4700 mm, z največjim delovnim tlakom 180 MPa.

1.6 Pečenje

Med postopkom praženja pride do zapletene kemične reakcije med agregatom in vezivom, zaradi česar se vezivo razgradi in sprosti veliko količino hlapnih snovi, hkrati pa pride do reakcije kondenzacije.V fazi nizkotemperaturnega predgretja se surovina zaradi segrevanja razširi, v nadaljnjem procesu segrevanja pa se prostornina zmanjša zaradi reakcije kondenzacije.

Večja kot je prostornina surovega izdelka, težje se izločajo hlapne snovi, površina in notranjost surovega izdelka pa sta nagnjeni k temperaturnim razlikam, neenakomernemu toplotnemu raztezanju in krčenju, kar lahko privede do razpok v surovem izdelku.

Zaradi svoje fine strukture zahteva izostatično stiskanje grafita posebej počasen postopek praženja, temperatura v peči pa mora biti zelo enakomerna, zlasti med temperaturno stopnjo, kjer se hlapni delci asfalta hitro odvajajo.Postopek segrevanja je treba izvajati previdno, s hitrostjo segrevanja, ki ne presega 1 ℃/h, in temperaturno razliko v peči, manjšo od 20 ℃.Ta postopek traja približno 1-2 meseca.

1.7 Impregnacija

Med praženjem se odvajajo hlapne snovi katranske smole.Med odvajanjem plina in krčenjem volumna v izdelku ostanejo drobne pore, ki so skoraj vse odprte.

Za izboljšanje prostorninske gostote, mehanske trdnosti, prevodnosti, toplotne prevodnosti in kemične odpornosti izdelka se lahko uporabi metoda tlačne impregnacije, ki vključuje impregniranje katranske smole v notranjost izdelka skozi odprte pore.

Izdelek je treba najprej segreti, nato pa vakuumirati in razpliniti v impregnacijski posodi.Nato se stopljeni asfalt iz premogovega katrana doda v rezervoar za impregnacijo in pod pritiskom, da impregnacijsko sredstvo asfalt vstopi v notranjost izdelka.Običajno je izostatičen stiskalni grafit podvržen večkratnim impregnacijskim praženjem.

1.8 Grafitizacija

Žgani produkt segrejte na približno 3000 ℃, uredite mrežo ogljikovih atomov na urejen način in dokončajte pretvorbo iz ogljika v grafit, ki se imenuje grafitizacija.

Metode grafitizacije vključujejo Achesonovo metodo, metodo notranje toplotne serijske povezave, visokofrekvenčno indukcijsko metodo itd. Običajni Achesonov postopek traja približno 1-1,5 meseca, da se izdelki naložijo in izpustijo iz peči.Vsaka peč lahko prenese več ton do več deset ton praženih izdelkov.