Isostatisches Pressen von Graphitist ein in den 1960er Jahren entwickeltes neuartiges Graphitmaterial, das eine Reihe hervorragender Eigenschaften aufweist.Beispielsweise weist isostatisch gepresster Graphit eine gute Hitzebeständigkeit auf.In einer inerten Atmosphäre nimmt seine mechanische Festigkeit mit steigender Temperatur nicht nur nicht ab, sondern nimmt sogar zu und erreicht ihren höchsten Wert bei etwa 2500 ℃;Im Vergleich zu gewöhnlichem Graphit ist seine Struktur fein und dicht und seine Gleichmäßigkeit ist gut;Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist sehr niedrig und weist eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf;Isotrop;Starke chemische Korrosionsbeständigkeit, gute thermische und elektrische Leitfähigkeit;Hat eine hervorragende mechanische Verarbeitungsleistung.
Gerade wegen seiner hervorragenden Leistung wird isostatisch gepresster Graphit häufig in Bereichen wie Metallurgie, Chemie, Elektrotechnik, Luft- und Raumfahrt und Atomenergie eingesetzt.Darüber hinaus erweitern sich mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie die Anwendungsfelder ständig.
Herstellungsverfahren für isostatisch gepressten Graphit
Der Herstellungsprozess von isostatisch gepresstem Graphit ist in Abbildung 1 dargestellt. Es ist offensichtlich, dass sich der Herstellungsprozess von isostatisch gepresstem Graphit von dem von Graphitelektroden unterscheidet.
Isostatisches Pressen von Graphit erfordert strukturell isotrope Rohstoffe, die zu feineren Pulvern gemahlen werden müssen.Es muss die kaltisostatische Pressformungstechnologie angewendet werden, und der Röstzyklus ist sehr lang.Um die Zieldichte zu erreichen, sind mehrere Imprägnierungsröstzyklen erforderlich, und der Graphitisierungszyklus ist viel länger als der von gewöhnlichem Graphit.
Eine weitere Methode zur Herstellung von Graphit durch isostatisches Pressen besteht in der Verwendung von Mesophasen-Kohlenstoffmikrokugeln als Rohmaterial.Zunächst werden die Mesophasen-Kohlenstoffmikrokugeln einer Oxidationsstabilisierungsbehandlung bei höheren Temperaturen unterzogen, gefolgt von isostatischem Pressen und anschließender weiterer Kalzinierung und Graphitisierung.Diese Methode wird in diesem Artikel nicht vorgestellt.
1.1 Rohstoffe
ThZu den Rohstoffen für die Herstellung von isostatisch gepresstem Graphit gehören Zuschlagstoffe und Bindemittel.Zuschlagstoffe werden üblicherweise aus Petrolkoks und Asphaltkoks sowie gemahlenem Asphaltkoks hergestellt.Beispielsweise wird der von POCO in den USA hergestellte isostatische Graphit der AXF-Serie aus gemahlenem Asphaltkoks Gilsontecoke hergestellt.
Um die Produktleistung je nach Verwendungszweck anzupassen, werden auch Ruß und künstlicher Graphit als Zusatzstoffe verwendet.Im Allgemeinen müssen Petrolkoks und Asphaltkoks vor der Verwendung bei 1200–1400 °C kalziniert werden, um Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe zu entfernen.
Um die mechanischen Eigenschaften und die Strukturdichte von Produkten zu verbessern, gibt es jedoch auch die direkte Herstellung von isostatisch gepresstem Graphit unter Verwendung von Rohstoffen wie Koks.Das Charakteristische an Verkokung ist, dass sie flüchtige Bestandteile enthält, selbstsinternde Eigenschaften hat und sich synchron mit dem Bindemittelkoks ausdehnt und zusammenzieht.Als Bindemittel wird üblicherweise Kohlenteerpech verwendet, und je nach den unterschiedlichen Anlagenbedingungen und Prozessanforderungen jedes Unternehmens liegt der Erweichungspunkt des verwendeten Kohlenteerpechs zwischen 50 °C und 250 °C.
Die Leistung des isostatischen Pressens von Graphit wird stark von den Rohstoffen beeinflusst, und die Auswahl der Rohstoffe ist ein entscheidender Faktor bei der Herstellung des erforderlichen Endprodukts.Vor der Fütterung müssen die Eigenschaften und die Gleichmäßigkeit der Rohstoffe streng überprüft werden.
1.2 Schleifen
Die Aggregatgröße von isostatisch gepresstem Graphit muss normalerweise unter 20 µm liegen.Derzeit hat der raffinierteste isostatisch gepresste Graphit einen maximalen Partikeldurchmesser von 1 μm.Es ist sehr dünn.
Um Koksaggregate zu solch feinem Pulver zu mahlen, ist ein ultrafeiner Brecher erforderlich.Mahlen mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10–20 μ Das Pulver von m erfordert die Verwendung einer vertikalen Walzenmühle, mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von weniger als 10 μ. Das Pulver von m erfordert die Verwendung einer Luftstrommühle.
1.3 Mischen und Kneten
Geben Sie das gemahlene Pulver und den Kohlenteerpechbinder im Verhältnis zum Kneten in einen Heizmischer, sodass eine Asphaltschicht gleichmäßig auf der Oberfläche der Pulverkokspartikel haftet.Nach dem Kneten die Paste entfernen und abkühlen lassen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. September 2023