Isostatisch grafiet, ook bekend als isostatisch gevormd grafiet, verwijst naar een methode waarbij een mengsel van grondstoffen wordt samengeperst tot rechthoekige of ronde blokken in een systeem dat koud isostatisch persen (CIP) wordt genoemd. Koud isostatisch persen is een materiaalverwerkingsmethode waarbij drukveranderingen van een ingesloten, onsamendrukbare vloeistof onveranderlijk worden doorgegeven aan elk deel van de vloeistof, inclusief het oppervlak van de container.
Vergeleken met andere technieken zoals extrusie en vibratievorming produceert CIP-technologie het meest isotrope synthetische grafiet.Isostatisch grafietheeft doorgaans ook de kleinste korrelgrootte van alle synthetische grafiet (ongeveer 20 micron).
Productieproces van isostatisch grafiet
Isostatisch persen is een meerfasig proces waarmee extreem uniforme blokken met constante fysieke parameters in elk onderdeel en punt kunnen worden verkregen.
Typische eigenschappen van isostatisch grafiet:
• Extreem hoge hitte- en chemische bestendigheid
• Uitstekende thermische schokbestendigheid
• Hoge elektrische geleidbaarheid
• Hoge thermische geleidbaarheid
• Verhoogt de sterkte bij toenemende temperatuur
• Gemakkelijk te verwerken
• Kan in zeer hoge zuiverheid geproduceerd worden (<5 ppm)
Vervaardiging vanisostatisch grafiet
1. Cola
Cokes is een bestanddeel dat in olieraffinaderijen wordt geproduceerd door steenkool te verhitten (600-1200°C). Het proces wordt uitgevoerd in speciaal ontworpen cokesovens waarbij gebruik wordt gemaakt van verbrandingsgassen en een beperkte toevoer van zuurstof. Het heeft een hogere calorische waarde dan conventionele fossiele steenkool.
2. Verpletteren
Na controle van de grondstof wordt deze vermalen tot een bepaalde deeltjesgrootte. Speciale machines voor het malen van het materiaal brengen het verkregen zeer fijne steenkoolpoeder over in speciale zakken en classificeren deze op basis van deeltjesgrootte.
Toonhoogte
Dit is een bijproduct van de verkooksing van steenkool, dat wil zeggen het roosten bij 1000-1200°C zonder lucht. Pek is een dichte zwarte vloeistof.
3. Kneden
Nadat het cokesmaalproces is voltooid, wordt het gemengd met pek. Beide grondstoffen worden bij hoge temperatuur gemengd, zodat de steenkool kan smelten en zich kan verbinden met de cokesdeeltjes.
4. Tweede verpulvering
Na het mengproces worden kleine koolstofbolletjes gevormd, die opnieuw tot zeer fijne deeltjes moeten worden vermalen.
5. Isostatisch persen
Zodra fijne deeltjes van de vereiste grootte zijn bereid, volgt de persfase. Het verkregen poeder wordt in grote mallen geplaatst, waarvan de afmetingen overeenkomen met de uiteindelijke blokgrootte. Het koolstofpoeder in de mal wordt blootgesteld aan hoge druk (meer dan 150 MPa), waardoor dezelfde kracht en druk op de deeltjes wordt uitgeoefend, waardoor ze symmetrisch en dus gelijkmatig verdeeld worden gerangschikt. Deze methode maakt het mogelijk om in de hele mal dezelfde grafietparameters te verkrijgen.
6. Carbonisatie
De volgende en langste fase (2-3 maanden) is bakken in een oven. Het isostatisch geperste materiaal wordt in een grote oven geplaatst, waar de temperatuur 1000°C bereikt. Om eventuele defecten of scheuren te voorkomen, wordt de temperatuur in de oven voortdurend gecontroleerd. Nadat het bakken is voltooid, bereikt het blok de vereiste hardheid.
7. Pekimpregnatie
In dit stadium kan het blok worden geïmpregneerd met pek en opnieuw worden verbrand om de porositeit ervan te verminderen. Het impregneren wordt doorgaans uitgevoerd met een pek met een lagere viscositeit dan de pek die als bindmiddel wordt gebruikt. De lagere viscositeit is vereist om de gaten nauwkeuriger op te vullen.
8. Grafitisering
In dit stadium is de matrix van koolstofatomen geordend en wordt het transformatieproces van koolstof naar grafiet grafitisering genoemd. Grafitisering is het verwarmen van het geproduceerde blok tot een temperatuur van ongeveer 3000°C. Na grafitisering worden de dichtheid, elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en corrosieweerstand aanzienlijk verbeterd en wordt ook de verwerkingsefficiëntie verbeterd.
9. Grafietmateriaal
Na het grafitiseren moeten alle eigenschappen van het grafiet worden gecontroleerd, inclusief korrelgrootte, dichtheid, buiging en druksterkte.
10. Verwerking
Zodra het materiaal volledig is voorbereid en gecontroleerd, kan het worden vervaardigd volgens klantdocumenten.
11. Zuivering
Als isostatisch grafiet wordt gebruikt in de halfgeleider-, monokristallijne silicium- en atoomenergie-industrieën, is een hoge zuiverheid vereist, dus alle onzuiverheden moeten met chemische methoden worden verwijderd. De typische praktijk om grafietverontreinigingen te verwijderen is om het gegrafitiseerde product in een halogeengas te plaatsen en dit tot ongeveer 2000°C te verwarmen.
12. Oppervlaktebehandeling
Afhankelijk van de toepassing van het grafiet kan het oppervlak geslepen zijn en een glad oppervlak hebben.
13. Verzending
Na de eindverwerking worden de afgewerkte grafietdetails verpakt en naar de klant verzonden.
Voor meer informatie over beschikbare maten, isostatisch grafietkwaliteiten en prijzen kunt u gerust contact met ons opnemen. Onze engineers adviseren u graag over geschikte materialen en beantwoorden al uw vragen.
Tel: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Posttijd: 14 september 2024