西格里石墨EK20石墨制品加工

石墨

  （1）加工速度更快：通常情況下，石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍；而放電加工速度比銅快2~3倍； 　　材料更不容易變形：在薄筋電極的加工上優(yōu)勢(shì)明顯；銅的軟化點(diǎn)在1000度左右，容易因受熱而產(chǎn)生變形；石墨的升華溫度為3650度；熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。

  （2）重量更輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電極進(jìn)行放電加工時(shí)，能有效降低機(jī)床（EDM）的負(fù)擔(dān)；更適合于在大型模具上的應(yīng)用。 

�。�3）放電消耗更�。挥捎诨鸹ㄓ椭幸埠�有C原子，在放電加工時(shí)，高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來，轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜，補(bǔ)償了石墨電極的損耗。 　　

  （4）沒有毛刺；銅電極在加工完成后，還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺，而石墨加工后沒有毛刺，節(jié)約了大量成本，同時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；

  （5）石墨更容易研磨和拋光；由于石墨的切削阻力只有銅的1/5，更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光；

  （6）材料成本更低，價(jià)格更穩(wěn)定；由于近幾年銅價(jià)上漲，如今各向同性石墨的價(jià)格比銅更低，相同體積下，東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價(jià)格比銅的價(jià)格低30%～60%，并且價(jià)格更穩(wěn)定，短期價(jià)格波動(dòng)非常小。   正是這種無可比擬的優(yōu)勢(shì)，石墨逐漸取代銅成為EDM電極的選擇材料，工業(yè)上將石墨礦石分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和穩(wěn)晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩大類。晶質(zhì)石墨礦石又可分為鱗片狀和致密狀兩種。 中國石墨礦石以鱗片狀晶質(zhì)類型為主，其次為隱晶質(zhì)類型，致密狀晶質(zhì)石墨只見于新疆托克布拉等個(gè)別礦床中，工業(yè)價(jià)值不大。鱗片狀石墨礦石結(jié)晶較好，晶體粒徑大于1μm，一般為0.05～1.5mm，大的可達(dá)5～10mm，多呈集合體。礦石品位較低，一般為3～13.5%。   伴生的礦物有云母、長(zhǎng)石、石英、透閃石、透輝石、石榴石和少量硫鐵礦、方解石等，有時(shí)還伴有金紅石，釩云母等有用組分。鱗片石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同，分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種，前六種礦石類型產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)成因礦床中，后一種礦石類型則產(chǎn)于巖漿熱液成因礦床中。 　　穩(wěn)晶質(zhì)石墨礦石一般呈微晶集合體，晶體粒徑小于1μm，只有在電子顯微鏡下才能觀察到其晶形。礦石呈灰黑色、鋼灰色，一般光澤暗淡，具有致密塊狀、土狀及層狀、頁片狀構(gòu)造。隱晶石墨的工藝性能不如鱗片狀石墨，工業(yè)應(yīng)用范圍也較小，礦石品位一般都較高，但礦石可選性差。礦物成分以石墨為主，伴生有紅柱石、水云母、絹云母及少量黃鐵礦、電氣石、褐鐵礦、方解石等。品位一般為60～80%、灰分為15～22%、揮發(fā)分為1～2%、水分為2～7%。                    

加壓鑄造用模具

 

人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如，用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。

 

離心鑄造用石墨模具

 

石墨模已成功應(yīng)用于離心鑄造上。美國已采用壁厚為25 毫米以上的人造石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為了防止人造石墨模的燒損，可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后，如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損，可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴(kuò)大以便用來鑄造大規(guī)格套管。

 

熱壓壓模 模具

 

人造石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方有下述特點(diǎn)：　一是若壓制溫度提高到1350-1450 度時(shí)，則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米（即為冷壓壓力的1/10 ）就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進(jìn)行，經(jīng)短時(shí)間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。

 

玻璃成型用模具

 

由于石墨材料具有化學(xué)穩(wěn)定性，不易受熔融玻璃的浸潤(rùn)，不會(huì)改變玻璃的成分，石墨材料耐熱沖擊性能良好，尺寸隨溫度變化小等特點(diǎn)，所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料，可以用它來制造玻璃管，彎管，漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。

 

燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

 

利用人造石墨材料熱變形極小的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的性能和較長(zhǎng)的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用優(yōu)質(zhì)石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了性能。

石墨在工業(yè)上運(yùn)用極廣，幾乎每個(gè)行業(yè)都會(huì)用到。工業(yè)上多用的是人造石墨，也就是特種石墨。按其成型的方式可分為以下幾種。

 

1、等靜壓石墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等靜壓。 2、模壓石墨 　　

3、擠壓石墨，多為電極材料。 　　其中按石墨的顆粒度分，也可分為：細(xì)節(jié)構(gòu)石墨、中粗石墨（一般的顆粒度在0.8mm左右）、還有就是電極石墨（2-4mm）。

 

石墨由于其特殊結(jié)構(gòu)，而具有如下特殊性質(zhì)：

 （1） 耐高溫型：石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在2000℃時(shí)，石墨強(qiáng)度提高一倍。 

 （2） 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性：石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在的溫度下，石墨成絕熱體。 石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭�墨中每個(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來傳輸電荷。 

 （3） 潤(rùn)滑性：石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。 

 （4） 化學(xué)穩(wěn)定性：石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。 

 （5） 可塑性：石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。 

 （6） 抗熱震性：石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時(shí)，石墨的體積變化不大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。