คำอธิบายโดยละเอียดของกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติก (1)

กราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกเป็นวัสดุกราไฟท์ชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงปี 1960 ซึ่งมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ ตัวอย่างเช่น กราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกมีความต้านทานความร้อนได้ดี ในบรรยากาศเฉื่อย ความแข็งแรงเชิงกลไม่เพียงแต่ไม่ลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่ยังเพิ่มขึ้น โดยมีค่าสูงสุดที่ประมาณ 2,500 ℃; เมื่อเทียบกับกราไฟท์ธรรมดา โครงสร้างของมันละเอียดและหนาแน่น และความสม่ำเสมอของมันก็ดี ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมากและมีความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดีเยี่ยม ไอโซโทรปิก; ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดี การนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี มีประสิทธิภาพการประมวลผลทางกลที่ดีเยี่ยม

เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม แกรไฟต์อัดไอโซสแตติกจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมโลหะวิทยา เคมี ไฟฟ้า การบินและอวกาศ และพลังงานปรมาณู นอกจากนี้ด้วยการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้สาขาการใช้งานมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

กระบวนการผลิตกราไฟท์อัดไอโซสแตติก

กระบวนการผลิตกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกแสดงในรูปที่ 1 เห็นได้ชัดว่ากระบวนการผลิตของกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกนั้นแตกต่างจากอิเล็กโทรดกราไฟท์

กราไฟท์อัดไอโซสแตติกต้องใช้วัตถุดิบไอโซโทรปิกเชิงโครงสร้าง ซึ่งจำเป็นต้องบดให้เป็นผงละเอียดกว่า จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยการกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็น และวงจรการคั่วจะยาวนานมาก เพื่อให้บรรลุความหนาแน่นเป้าหมาย จำเป็นต้องมีรอบการคั่วแบบเคลือบหลายรอบ และรอบการสร้างกราฟจะยาวนานกว่ารอบกราไฟท์ทั่วไปมาก

อีกวิธีหนึ่งในการผลิตกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกคือการใช้ไมโครสเฟียร์คาร์บอนมีโซเฟสเป็นวัตถุดิบ ประการแรก ไมโครสเฟียร์คาร์บอนมีโซเฟสจะต้องผ่านการบำบัดรักษาเสถียรภาพของออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงขึ้น ตามด้วยการกดแบบไอโซสแตติก ตามด้วยการเผาและการเกิดกราฟไฟเพิ่มเติม บทความนี้ไม่มีการแนะนำวิธีการนี้

1.1 วัตถุดิบ

Thวัตถุดิบสำหรับการผลิตกราไฟท์อัดแรงไอโซสแตติก ได้แก่ สารมวลรวมและสารยึดเกาะ มวลรวมมักทำจากปิโตรเลียมโค้กและแอสฟัลต์โค้ก เช่นเดียวกับแอสฟัลต์โค้กบด ตัวอย่างเช่น กราไฟท์ไอโซสแตติกซีรีส์ AXF ที่ผลิตโดย POCO ในสหรัฐอเมริกานั้นผลิตจากแอสฟัลต์โค้ก Gilsontecoke

เพื่อปรับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ตามการใช้งานที่แตกต่างกัน จึงมีการใช้คาร์บอนแบล็คและกราไฟท์เทียมเป็นสารเติมแต่งด้วย โดยทั่วไป จะต้องเผาปิโตรเลียมโค้กและแอสฟัลต์โค้กที่อุณหภูมิ 1200~1400 ℃ เพื่อขจัดความชื้นและสารระเหยก่อนใช้งาน

อย่างไรก็ตาม เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความหนาแน่นเชิงโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ ยังมีการผลิตโดยตรงของกราไฟท์อัดไอโซสแตติกโดยใช้วัตถุดิบ เช่น โค้ก ลักษณะของถ่านโค้กคือประกอบด้วยสารระเหย มีคุณสมบัติในการเผาผนึกเอง และขยายและหดตัวพร้อมกันกับสารยึดเกาะโค้ก สารยึดเกาะมักจะใช้สนามน้ำมันถ่านหิน และตามเงื่อนไขของอุปกรณ์และข้อกำหนดกระบวนการที่แตกต่างกันของแต่ละองค์กร จุดอ่อนตัวของสนามน้ำมันถ่านหินที่ใช้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 50 ℃ ถึง 250 ℃

ประสิทธิภาพของกราไฟท์อัดแบบไอโซสแตติกได้รับผลกระทบอย่างมากจากวัตถุดิบ และการเลือกใช้วัตถุดิบถือเป็นส่วนสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้องการ ก่อนป้อนจะต้องตรวจสอบลักษณะและความสม่ำเสมอของวัตถุดิบอย่างเคร่งครัด

1.2 การเจียร

โดยปกติแล้วขนาดรวมของกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกจะต้องต่ำกว่า 20um ปัจจุบัน แกรไฟต์กดแบบไอโซสแตติกที่ผ่านการขัดเกลามากที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคสูงสุด 1 μm มันบางมาก

หากต้องการบดโค้กรวมให้เป็นผงละเอียดดังกล่าว จำเป็นต้องใช้เครื่องบดแบบละเอียดพิเศษ การบดด้วยขนาดอนุภาคเฉลี่ย 10-20 μ ผง m ต้องใช้เครื่องบดลูกกลิ้งแนวตั้ง โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยน้อยกว่า 10 μ ผง m ต้องใช้เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศ

1.3 การผสมและการนวด

ใส่ผงบดและสารยึดเกาะน้ำมันดินตามสัดส่วนลงในเครื่องผสมความร้อนสำหรับนวด เพื่อให้ชั้นของแอสฟัลต์เกาะติดกับพื้นผิวของอนุภาคโค้กที่เป็นผงอย่างสม่ำเสมอ หลังจากนวดแล้ว ให้เอาส่วนผสมออกแล้วพักให้เย็น