Hvernig á að búa til ísóstatískt grafít?
Í háum-hitaiðnaði, hálfleiðaraframleiðslu og kjarnorku er mikilvægt efni sem kallast "svart gull"-jafnstöðugigt grafít. Það býr ekki aðeins yfir hefðbundnum kostum grafíts, svo sem viðnám við háan hita og framúrskarandi raf- og hitaleiðni, heldur státar það einnig af yfirburða afköstum vegna einstakrar samsætubyggingar, sem gerir það að ómissandi hornsteini fyrir marga fremstu-tækni. Allt þetta stafar af nákvæmu framleiðsluferli þess.
Kjarninn í isostatic grafít framleiðslu liggur í "isostatic pressing" mótunartækni. Ferlið hefst með vandlega völdum hráefnum: venjulega er fín-kornað, há-gæða jarðolíukoks eða bikkoks notað sem fylling, og koltjörubik sem bindiefni. Þessi efni eru möluð í duft, blandað og síðan sett í sérstakt teygjanlegt mót. Eftir lokun er mótið sett í háþrýstihylki sem er fyllt með fljótandi miðli. Í kjölfarið beitir kerfið ofur-háþrýstingi sem fer yfir 100 MPa. Vegna þess að fljótandi miðillinn sendir þrýsting jafnt á hvert yfirborð mótsins, eru agnirnar í forforminu þjappað, endurraðað og þjappað jafnt í allar áttir. Þetta samræmda streituumhverfi er lykillinn að því að rjúfa stefnuröðun agna sem finnast í hefðbundnu mótuðu eða pressuðu grafíti, sem leggur grunninn að samsætumyndun þess.
Mótaði græni líkaminn fer síðan í langa og stranga hitameðferð. Í fyrsta lagi er það bakað, hitað hægt í um það bil 1000 gráður undir verndandi andrúmslofti, sem gerir bindiefninu kleift að kolsýra og mynda upphaflegu kolefnisbeinagrindina. Hins vegar er frammistaða efnisins enn langt frá því að vera ákjósanleg á þessu stigi. Næst kemur mikilvægasta „grafítvæðing“ skrefið: forformið er sent inn í grafítgerðarofn við hitastig allt að 2800-3000 gráður, undir langvarandi hitameðferð í óvirku andrúmslofti. Meðan á þessu ferli stendur fá kolefnisatóm nægilega orku til að endurraða sér og formlausa kolefnið er að lokum umbreytt í mjög skipaða þrívíddar sexhyrndar grafítgrind. Eftir vélræna vinnslu og hreinsun fæðist afkastamikil jafnstöðug grafítblokk.
Þetta einstaka ferli skapar beinlínis óbætanlega eiginleika ísóstatísks grafíts:
1. Framúrskarandi ísótrópía: Þetta er helsti kostur þess. Eðliseiginleikar þess (svo sem styrkur, hitaleiðni og varmaþenslustuðull) eru næstum alveg í samræmi í X, Y og Z áttum. Þetta gerir það kleift að hegða sér einsleitt þegar það er hitað eða undir álagi, forðast aflögun, streituþéttni eða sprungur af völdum anisotropy, sem leiðir til mjög mikillar áreiðanleika.
2. Mjög mikil burðarvirki einsleitni og þéttleiki: Innri svitahola eru lítil og jafnt dreift, sem leiðir til fínrar uppbyggingar sem gefur efninu meiri vélrænan styrk, slitþol og ógegndræpi.
3. Framúrskarandi hitaáfallsþol: Einstaklega lágur og einsleitur varmaþenslustuðull, ásamt góðri hitaleiðni, gerir það kleift að standast róttækar hitabreytingar án skemmda.
4. Hár hreinleiki og vélhæfni: Með hreinsunarferlum er hægt að draga úr öskuinnihaldi þess niður í mjög lágt magn (hlutar á milljón), sem uppfyllir strangar kröfur um hreinleika hálfleiðara og annarra nota. Á sama tíma heldur það framúrskarandi vinnsluhæfni og hægt er að skera það nákvæmlega í flókin form.
Í vissum skilningi er ísóstatískt grafít "endurgerð" og "sublimation" náttúrulegrar grafítbyggingar með hugviti manna. Það er ekki lengur einfalt lagskipt efni, heldur gervi kristal með einsleita og stöðuga eiginleika "svikin" með ísóstatískri pressutækni. Það er þessi innri einsleitni og styrkur sem gerir það kleift að styðja við framleiðslu á hálfleiðaraflísum, vöxt einkristalla ljósvirkja, rekstur há-kjarnaofna og mikla hitaáskorun geimfara sem fara aftur- inn í lofthjúpinn. Undirbúningur jafnstöðugræns grafíts er ekki aðeins frábær iðkun í efnisfræði heldur einnig traustur hornsteinn nútíma iðnaðar til að fara í átt að mikilli-nákvæmni og fremstu-sviðum.
Umsóknariðnaður
Tengdar vörur
Um okkur
Sýning
Algengar spurningar
