คำอธิบายโดยละเอียดของกราไฟท์กดแบบไอโซสแตติก (2)

1.4 การบดรอง

ส่วนผสมจะถูกบด บด และกรองเป็นอนุภาคขนาดหลายสิบถึงหลายร้อยไมโครเมตรก่อนจะผสมให้เข้ากัน มันถูกใช้เป็นวัสดุอัดเรียกว่าผงอัด อุปกรณ์สำหรับการบดขั้นที่สองมักจะใช้โรงสีลูกกลิ้งแนวตั้งหรือโรงสีลูกกลม

1.5 การขึ้นรูป

แตกต่างจากการอัดขึ้นรูปและการขึ้นรูปทั่วไปกราไฟท์กดแบบ isostaticเกิดขึ้นจากเทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็น (รูปที่ 2) เติมผงวัตถุดิบลงในแม่พิมพ์ยาง และบดอัดผงด้วยการสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง หลังจากปิดผนึกแล้ว ให้ดูดอนุภาคผงเพื่อระบายอากาศที่อยู่ระหว่างอนุภาคเหล่านั้น วางไว้ในภาชนะแรงดันสูงที่บรรจุของเหลว เช่น น้ำหรือน้ำมัน เพิ่มแรงดันให้เป็น 100-200MPa แล้วกดลงในผลิตภัณฑ์ทรงกระบอกหรือสี่เหลี่ยม

ตามหลักการของปาสคาล แรงดันจะถูกส่งไปยังแม่พิมพ์ยางผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว เช่น น้ำ และความดันจะเท่ากันในทุกทิศทาง ด้วยวิธีนี้ อนุภาคผงจะไม่อยู่ในทิศทางการบรรจุในแม่พิมพ์ แต่ถูกบีบอัดในลักษณะที่ไม่ปกติ ดังนั้น แม้ว่ากราไฟท์จะเป็นแอนไอโซโทรปิกในคุณสมบัติทางผลึกศาสตร์ แต่โดยรวมแล้ว กราไฟท์กดแบบไอโซสแตติกนั้นเป็นไอโซโทรปิก ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปไม่เพียงแต่จะมีรูปทรงทรงกระบอกและสี่เหลี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีรูปทรงทรงกระบอกและเบ้าหลอมอีกด้วย

เครื่องขึ้นรูปแบบกดแบบไอโซสแตติกส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมโลหะผง เนื่องจากความต้องการของอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์ เช่น การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ โลหะผสมแข็ง และแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง การพัฒนาเทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตติกจึงทำได้รวดเร็วมาก และมีความสามารถในการผลิตเครื่องกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็นพร้อมกระบอกสูบทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 3000 มม. ความสูง 5,000 มม. และแรงดันใช้งานสูงสุด 600MPa ปัจจุบัน ข้อกำหนดสูงสุดของเครื่องอัดไอโซสแตติกแบบเย็นที่ใช้ในอุตสาหกรรมคาร์บอนสำหรับการผลิตกราไฟท์แบบไอโซสแตติกคือ Φ 2150 มม. × 4700 มม. โดยมีแรงดันใช้งานสูงสุดที่ 180MPa

1.6 การอบ

ในระหว่างกระบวนการคั่ว ปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนเกิดขึ้นระหว่างมวลรวมและสารยึดเกาะ ทำให้สารยึดเกาะสลายตัวและปล่อยสารระเหยจำนวนมาก ขณะเดียวกันก็เกิดปฏิกิริยาควบแน่นด้วย ในขั้นตอนการอุ่นก่อนที่อุณหภูมิต่ำ ผลิตภัณฑ์ดิบจะขยายตัวเนื่องจากการให้ความร้อน และในกระบวนการให้ความร้อนตามมา ปริมาตรจะลดลงเนื่องจากปฏิกิริยาการควบแน่น

ยิ่งปริมาณของผลิตภัณฑ์ดิบมากเท่าไร การปล่อยสารระเหยก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น และพื้นผิวและภายในของผลิตภัณฑ์ดิบมีแนวโน้มที่จะเกิดความแตกต่างของอุณหภูมิ การขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกร้าวในผลิตภัณฑ์ดิบ

เนื่องจากโครงสร้างที่ละเอียด กราไฟต์อัดไอโซสแตติกจึงต้องใช้กระบวนการคั่วที่ช้าเป็นพิเศษ และอุณหภูมิภายในเตาเผาควรจะสม่ำเสมอมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงอุณหภูมิที่สารระเหยของแอสฟัลต์ถูกระบายออกอย่างรวดเร็ว กระบวนการทำความร้อนควรดำเนินการด้วยความระมัดระวัง โดยมีอัตราการทำความร้อนไม่เกิน 1 ℃/ชม. และความแตกต่างของอุณหภูมิภายในเตาเผาน้อยกว่า 20 ℃ กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณ 1-2 เดือน

1.7 การทำให้ชุ่ม

ในระหว่างการคั่ว สารระเหยของน้ำมันถ่านหินจะถูกระบายออก รูขุมขนเล็ก ๆ จะเหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ระหว่างการปล่อยก๊าซและปริมาตรหดตัว ซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นรูเปิด

เพื่อที่จะปรับปรุงความหนาแน่นของปริมาตร ความแข็งแรงเชิงกล การนำไฟฟ้า การนำความร้อน และความต้านทานต่อสารเคมีของผลิตภัณฑ์ สามารถใช้วิธีการทำให้มีขึ้นด้วยแรงดัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการชุบน้ำมันดินจากถ่านหินให้เข้าไปด้านในของผลิตภัณฑ์ผ่านรูพรุนที่เปิดอยู่

ต้องอุ่นผลิตภัณฑ์ก่อน จากนั้นจึงดูดและไล่แก๊สในถังชุบ จากนั้น แอสฟัลต์น้ำมันดินถ่านหินที่ละลายแล้วจะถูกเติมลงในถังทำให้ชุ่ม และเพิ่มแรงดันเพื่อให้แอสฟัลต์ที่มีสารทำให้ชุ่มเข้าไปในด้านในของผลิตภัณฑ์ โดยปกติแล้ว กราไฟต์อัดแบบไอโซสแตติกจะต้องผ่านการคั่วแบบชุบหลายรอบ

1.8 การสร้างกราฟ

ให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่เผาที่อุณหภูมิประมาณ 3,000 ℃ จัดเรียงโครงตาข่ายของอะตอมคาร์บอนในลักษณะที่เป็นระเบียบ และทำการเปลี่ยนแปลงจากคาร์บอนเป็นกราไฟท์ให้เสร็จสิ้น ซึ่งเรียกว่ากราไฟท์เซชัน

วิธีการสร้างกราฟประกอบด้วยวิธี Acheson วิธีการเชื่อมต่ออนุกรมความร้อนภายใน วิธีการเหนี่ยวนำความถี่สูง ฯลฯ กระบวนการ Acheson ปกติจะใช้เวลาประมาณ 1-1.5 เดือนในการโหลดและปล่อยผลิตภัณฑ์ออกจากเตาเผา เตาเผาแต่ละเตาสามารถรองรับผลิตภัณฑ์คั่วได้หลายตันถึงหลายสิบตัน