Isostaatiliselt pressitud grafiiton 1960. aastatel välja töötatud uut tüüpi grafiitmaterjal, millel on rida suurepäraseid omadusi. Näiteks isostaatpressimisel grafiidil on hea kuumakindlus. Inertses atmosfääris selle mehaaniline tugevus mitte ainult ei vähene temperatuuri tõustes, vaid ka suureneb, saavutades kõrgeima väärtuse umbes 2500 ℃; Tavalise grafiidiga võrreldes on selle struktuur peen ja tihe ning ühtlus hea; Soojuspaisumistegur on väga madal ja sellel on suurepärane soojuslöögikindlus; Isotroopne; Tugev keemiline korrosioonikindlus, hea soojus- ja elektrijuhtivus; Sellel on suurepärane mehaaniline töötlemine.
Just tänu oma suurepärastele jõudlustele kasutatakse isostaatilise pressimise grafiiti laialdaselt sellistes valdkondades nagu metallurgia, keemia, elektri-, kosmose- ja aatomienergiatööstus. Pealegi laienevad teaduse ja tehnoloogia arenguga rakendusvaldkonnad pidevalt.
Grafiidi isostaatilise pressimise tootmisprotsess
Grafiidi isostaatpressimise tootmisprotsess on näidatud joonisel 1. On ilmne, et isostaatpressimise grafiidi tootmisprotsess erineb grafiitelektroodide omast.
Grafiidi isostaatiliseks pressimiseks on vaja struktuurselt isotroopseid tooraineid, mis tuleb jahvatada peenemaks pulbriks. Kasutada tuleb külmisostaatilist pressimisvormimistehnoloogiat ja röstimistsükkel on väga pikk. Sihttiheduse saavutamiseks on vaja mitut immutamistsüklit ja grafitiseerimistsükkel on palju pikem kui tavalisel grafiidil.
Teine meetod isostaatilise pressimise grafiidi tootmiseks on kasutada toorainena mesofaasi süsiniku mikrosfääre. Esiteks allutatakse mesofaasi süsiniku mikrosfääridele oksüdatsiooni stabiliseerimine kõrgematel temperatuuridel, millele järgneb isostaatiline pressimine, millele järgneb edasine kaltsineerimine ja grafitiseerimine. Seda meetodit selles artiklis ei tutvustata.
1.1 Tooraine
ThIsostaatilise pressimise grafiidi tootmise toorained on täitematerjalid ja sideained. Täitematerjale valmistatakse tavaliselt naftakoksist ja asfaltkoksist, samuti jahvatatud asfaltkoksist. Näiteks USA-s POCO toodetav AXF-seeria isostaatiline grafiit on valmistatud jahvatatud asfaltkoksist Gilsontecoke.
Toote jõudluse kohandamiseks vastavalt erinevatele kasutusaladele kasutatakse lisandina ka tahma ja tehisgrafiiti. Üldiselt tuleb naftakoksi ja asfaltkoksi enne kasutamist niiskuse ja lenduvate ainete eemaldamiseks kaltsineerida temperatuuril 1200–1400 ℃.
Toodete mehaaniliste omaduste ja struktuurse tiheduse parandamiseks valmistatakse aga ka otsest isostaatilise pressimise grafiiti, kasutades selliseid tooraineid nagu koks. Koksimise tunnuseks on see, et see sisaldab lenduvaid aineid, omab isepaagutavaid omadusi ning paisub ja tõmbub kokku sünkroonselt sideaine koksiga. Sideaines kasutatakse tavaliselt kivisöetõrva pigi ning vastavalt iga ettevõtte erinevatele seadmetingimustele ja protsessinõuetele on kasutatava kivisöetõrva pigi pehmenemistemperatuur vahemikus 50 ℃ kuni 250 ℃.
Isostaatilise pressimise grafiidi jõudlust mõjutavad suuresti toorained ja tooraine valik on võtmelüli vajaliku lõpptoote valmistamisel. Enne söötmist tuleb rangelt kontrollida tooraine omadusi ja ühtlust.
1.2 Lihvimine
Isostaatilise pressimise grafiidi täitematerjali suurus peab tavaliselt jääma alla 20 um. Praegu on kõige rafineeritumalt isostaatiliselt pressitud grafiidi osakeste maksimaalne läbimõõt 1 μm. See on väga õhuke.
Täitekoksi jahvatamiseks nii peeneks pulbriks on vaja ülipeent purustit. Jahvatamine keskmise osakese suurusega 10-20 μ Pulbri m puhul on vaja kasutada vertikaalset valtsveskit, mille keskmine osakeste suurus on alla 10 μ Pulbri m puhul on vaja kasutada õhuvooluga veskit.
1.3 Segamine ja sõtkumine
Pane jahvatatud pulber ja kivisöetõrva pigi sideaine proportsionaalselt sõtkumiseks kuumutussegistisse, nii et asfaldikiht kleepuks ühtlaselt pulberkoksi osakeste pinnale. Pärast sõtkumist eemaldage pasta ja laske jahtuda.
Postitusaeg: 27. september 2023