Grafit prasowany (Seria CGM)
Prasowane materiały grafitowe o drobnych ziarnach mają wysoką anizotropię. Materiał ten zapewnia bardzo szeroki zakres właściwości pod względem wytrzymałości mechanicznej, tarcia i przewodności, która jest jeszcze bardziej wzmocniona przez impregnację żywicą lub metalu.
Ze względu na drobne uziarnienie i jednorodną strukturę grafitów z serii CGM, bardzo często mogą zastąpić droższe, izostatycznie prasowane grafity. Wymiary są jednak ograniczone.
Proces produkcji grafitu prasowanego
1. KOKS WĘGLOWY
Koks węglowy to składnik uzyskiwany w rafineriach naftowych poprzez wygrzewanie węgla kamiennego (600–1200°C). Proces ten odbywa się w specjalnie skonstruowanym piecu koksowniczym, przy pomocy gazów spalinowych i ograniczonym dostępnie tlenu. Różni się wyższą wartością opałową od zwykłego węgla kopalnego.
2. MIELENIE
Po sprawdzeniu surowców zostają one sproszkowane do pożądanej wielkości ziarna. Specjalne maszyny, które mielą materiał, przenoszą uzyskany bardzo drobny pył węglowy do specjalnych worków i jest on sortowany w zależności od wielkości ziarna.
SMOŁA WĘGLOWA
Jest to produkt uboczny powstający podczas koksowania (czyli prażenia bez dostępu powietrza w temperaturze 1000-1200°C) węgla kamiennego. Smoła węglowa jest gęstą, czarną cieczą.
3. MIKSOWANIE
Gry proces mielenia koksu węglowego zostaje ukończony, łączy się go wraz ze smołą węglową. Oba surowce poddawane są miksowaniu w wysokich temperaturach, tak aby smoła mogła się roztopić i połączyć z ziarnami koksu.
4. DRUGIE MIELENIE
Po procesie miksowania powstają małe kulki węglowe, które należy ponownie zmielić na bardzo drobne ziarna.
5. PRASOWANIE
Prasowanie jest metodą zagęszczania proszku polegającą na wywieraniu jednoosiowego nacisku na proszek umieszczony w formie. Ciśnienie jest stosowane do mieszaniny proszków w jednym kierunku i uzależnione jest od kształtu formy, utrzymującej ciśnienie. Stosując odmienne naciski na formę, można uzyskać różnice we właściwościach grafitu.
6. KARBONIZACJA
Kolejnym, a zarazem najdłuższym etapem (2-3 miesiące) jest karbonizacja w piecu. Równomiernie sprasowany materiał umieszczany jest w dużych piecach, w których temperatura dochodzi do 1000°C. Aby uniknąć jakichkolwiek wad lub pęknięć, temperatura w piecu jest stale kontrolowana. Gdy wypalanie zostaje skończone, blok uzyskuje pożądaną twardość.
7. IMPREGNACJA
W tym momencie blok może zostać zaimpregnowany smołą i zostać ponownie wypalony w celu zmniejszenia jego porowatości. Impregnowanie jest zazwyczaj wykonywane przy użyciu smoły o lepkości niższej niż smoła używana jako spoiwo. Niska lepkość jest wymagana w celu dokładniejszego wypełnienia szczelin.
8. GRAFITYZACJA
Na tym etapie sieć atomów węgla ułożona jest już w sposób uporządkowany, a sam proces przechodzenia z węgla na grafit nazwany jest grafityzowaniem. Grafityzacja to podgrzewanie uzyskanych bloków do temperatury około 3000°C. Po grafityzacji znacznie poprawia się gęstość, przewodność elektryczna, przewodność cieplna i odporność na korozję, a także zwiększa się wydajność obróbki mechanicznej.
9. MATERIAŁ GRAFITOWY
Po grafityzacji kluczowa jest inspekcja wszystkich właściwości grafitu – m.in. wielkości ziarna, gęstości, wytrzymałości na zginanie oraz ściskanie.
10. OBRÓBKA SKRAWANIEM
Gdy materiał jest już całkowicie gotowy i sprawdzony, można wykonać z niego gotowy produkt na podstawie dokumentacji klienta.
11. OCZYSZCZANIE
Gdy grafit izostatyczny jest używany w przemyśle półprzewodnikowym, monokryształów krzemu i energii atomowej, wymaga on wysokiej czystości i wszystkie zanieczyszczenia muszą zostać usunięte metodami chemicznymi. Typową praktyką usuwania zanieczyszczeń z grafitu jest umieszczenie grafityzowanego produktu w gazie halogenowym i podgrzanie go do temperatury około 2000°C.
12. WYKOŃCZENIE POWIERZCHNI
W zależności od aplikacji grafitu, jego powierzchnie mogą zostać poddane frezowaniu i posiadać gładką nawierzchnię.
13. WYSYŁKA
Po ostatecznej obróbce materiał cięty bądź gotowy detal grafitowy zostaje starannie zapakowany i wysyłany do klienta.
Nasz grafit z serii CGM możemy dostarczyć w postaci bloków i wałków w różnych rozmiarach i może zostać oczyszczony do <5ppm na życzenie klienta. Służymy pomocą w doborze odpowiedniego rodzaju grafitu - skontaktuj się nami.
