Was ist Graphit? Eigenschaften und Funktionen von Graphit

Was ist Graphit? Haupteigenschaften von Graphit

1, hohe Temperaturbeständigkeit: Der Schmelzpunkt von Graphit beträgt 3850 ± 50 Grad, der Siedepunkt beträgt 4250 Grad, selbst wenn der Ultrahochtemperaturlichtbogen brennt, ist der Gewichtsverlust sehr gering, der Wärmeausdehnungskoeffizient ist ebenfalls sehr klein . Die Festigkeit von Graphit nimmt mit zunehmender Temperatur zu und bei 2000 Grad verdoppelt sich die Festigkeit von Graphit.

2, elektrische und thermische Leitfähigkeit: Die elektrische Leitfähigkeit von Graphit ist hundertmal höher als die von allgemeinen nichtmetallischen Erzen. Wärmeleitfähigkeit als Stahl, Eisen, Blei und andere Metallmaterialien. Die Wärmeleitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab und selbst bei extrem hohen Temperaturen wird Graphit adiabatisch. Graphit kann Elektrizität leiten, da jedes Kohlenstoffatom im Graphit nur drei kovalente Bindungen mit anderen Kohlenstoffatomen eingeht und jedes Kohlenstoffatom noch ein freies Elektron zur Ladungsübertragung behält.

3, Schmierfähigkeit: Die Schmierleistung von Graphit hängt von der Größe der Graphitflocken ab. Je größer die Flocken, desto kleiner der Reibungskoeffizient und desto besser die Schmierleistung.

4, chemische Stabilität: Graphit hat eine gute chemische Stabilität bei Raumtemperatur und kann der Korrosion durch Säure, Alkali und organische Lösungsmittel widerstehen.

5, Plastizität: Die Zähigkeit des Graphits ist gut und kann zu einem sehr dünnen Blech gerollt werden.

6, Thermoschockbeständigkeit: Graphit kann drastischen Temperaturänderungen standhalten, wenn er bei Raumtemperatur verwendet wird, ohne Schaden zu nehmen. Wenn sich die Temperatur ändert, ändert sich das Volumen des Graphits nicht wesentlich und es entstehen keine Risse.

Vorteile von Graphit

(1) Schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeit: Unter normalen Umständen kann die mechanische Verarbeitungsgeschwindigkeit von Graphit 2-5-mal schneller sein als die von Kupfer; Die Entladungsverarbeitungsgeschwindigkeit ist 2-3-mal schneller als die von Kupfer, und das Material ist nicht leicht zu verformen: Es hat offensichtliche Vorteile bei der Verarbeitung dünner Rippenelektroden; Der Erweichungspunkt von Kupfer liegt bei etwa 1000 Grad und kann durch Hitze leicht verformt werden. Die Sublimationstemperatur von Graphit beträgt 3650 Grad; Der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt nur 1/30 von Kupfer.

(2) Geringeres Gewicht: Die Dichte von Graphit beträgt nur 1/5 der Kupferdichte, und die Belastung der Werkzeugmaschine (EDM) kann effektiv reduziert werden, wenn die große Elektrode entladen wird. Es eignet sich besser für die Anwendung großer Formen.

(3) Geringerer Entladungsverbrauch; Da das Funkenöl auch C-Atome enthält, führt die hohe Temperatur während des Entladungsprozesses dazu, dass die C-Atome im Funkenöl zersetzt werden und sich auf der Oberfläche der Graphitelektrode ein Schutzfilm bildet, der den Verlust des Funkenöls ausgleicht Graphitelektrode.

(4) Keine Grate; Nachdem die Kupferelektrode bearbeitet wurde, muss sie manuell beschnitten werden, um Grate zu entfernen, während der Graphit gratfrei verarbeitet wird, was eine Menge Kosten spart und die Automatisierung der Produktion erleichtert.

(5) Graphit lässt sich leichter schleifen und polieren; Da die Schnittfestigkeit von Graphit nur 1/5 der von Kupfer beträgt, lässt es sich leichter von Hand schleifen und polieren.

(6) Niedrigere Materialkosten und stabilere Preise; Aufgrund des Anstiegs der Kupferpreise in den letzten Jahren ist der Preis für isotropen Graphit jetzt niedriger als der für Kupfer. Bei gleichem Volumen ist der Preis für Kohlenstoff-Universalgraphitprodukte 30 bis 60 % niedriger als der für Kupfer Der Preis ist stabiler und die kurzfristigen Preisschwankungen sind sehr gering. Aufgrund dieses beispiellosen Vorteils hat Graphit nach und nach Kupfer als Material der Wahl für Erodierelektroden ersetzt.

Die Hauptrolle von Graphit

1, als feuerfestes Material: Graphit und seine Produkte weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Festigkeitseigenschaften auf. In der metallurgischen Industrie wird er hauptsächlich zur Herstellung von Graphittiegeln verwendet. In der Stahlherstellung wird Graphit häufig als Schutzmittel für Barren und metallurgische Ofenauskleidungen verwendet.

Graphittiegel

2, als leitfähiges Material: Wird in der Elektroindustrie zur Herstellung von Elektroden, Bürsten, Kohlenstoffstäben, Kohlenstoffrohren, Quecksilberpositiven, Graphitscheiben, Telefonteilen und der Beschichtung von Fernsehbildröhren verwendet.

Graphitscheibe

3, für verschleißfeste Schmiermaterialien: Graphit wird häufig als Schmiermittel in der Maschinenindustrie verwendet. Schmieröl kann oft nicht unter Hochgeschwindigkeits-, Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen verwendet werden, und verschleißfeste Graphitmaterialien können bei 200-2000 Grad und einer sehr hohen Gleitgeschwindigkeit ohne Schmieröl verwendet werden. Viele Fördergeräte für korrosive Medien, weit verbreitete Graphitmaterialien aus Kolbenbechern, Dichtungen und Lagern, müssen beim Betrieb kein Schmieröl hinzufügen. Graphitmilch ist auch ein gutes Schmiermittel für viele Metallbearbeitungen (Drahtziehen, Rohrziehen).

Kolbenmanschette, Dichtungsring usw. aus Graphit

4, Graphit hat eine gute chemische Stabilität. Nach einer speziellen Verarbeitung von Graphit mit Korrosionsbeständigkeit, guter Wärmeleitfähigkeit und geringer Permeabilität wird es häufig bei der Herstellung von Wärmetauschern, Reaktionstanks, Kondensatoren, Verbrennungstürmen, Absorptionstürmen, Kühlern, Heizgeräten, Filtern und Pumpengeräten verwendet. Weit verbreitet in der Petrochemie, Hydrometallurgie, Säure- und Alkaliproduktion, synthetischen Fasern, Papier und anderen Industriebereichen, kann eine Menge Metallmaterialien eingespart werden.

Graphitmaterial für den Reaktionstank

5, zum Gießen, Schleifen, Pressen und für metallurgische Hochtemperaturmaterialien: Aufgrund des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Graphit und der Fähigkeit, Kälte und Wärme zu ändern, kann es als Glasgussform verwendet werden, die Verwendung von Graphit nach dem Die Größe des schwarzen Metallgusses ist genau, die Ausbeute an glatter Oberfläche ist hoch, kann ohne Bearbeitung oder leicht bearbeitet verwendet werden, wodurch viel Metall gespart wird. Die Herstellung von Wolframkarbid und anderen pulvermetallurgischen Verfahren, üblicherweise aus Graphitmaterialien zum Pressen und Sintern von Porzellanschiffchen. Die Verarbeitung von monokristallinen Siliziumkristall-Züchtungstiegeln, regionalen Raffinationsbehältern, Halterungen, Induktionsheizgeräten usw. ist untrennbar mit hochreinem Graphit verbunden. Darüber hinaus kann Graphit auch als Vakuumschmelzgraphit-Isolierplatte und -Basis, hochtemperaturbeständiges Ofenrohr, Stab, Platte, Gitter und andere Komponenten verwendet werden.

6, verwendet in der Atomenergieindustrie und der Verteidigungsindustrie: Graphit hat einen guten Neutronenmoderator, der in Atomreaktoren verwendet wird, und Uran-Graphit-Reaktor ist ein häufiger verwendeter Atomreaktor. Da das Material für die Abbremsung von Atomenergiereaktoren einen hohen Schmelzpunkt, Stabilität und Korrosionsbeständigkeit aufweisen sollte, kann Graphit die oben genannten Anforderungen vollständig erfüllen. Die Reinheit des in Atomreaktoren verwendeten Graphits ist sehr hoch und der Verunreinigungsgehalt sollte Dutzende PPM nicht überschreiten. Insbesondere sollte der Borgehalt weniger als 0,5 ppm betragen. In der Verteidigungsindustrie wird Graphit auch zur Herstellung von Düsen für Feststoffraketen, Nasenkegeln für Raketen, Teilen für Raumnavigationsausrüstung sowie Wärmedämm- und Strahlenschutzmaterialien verwendet.

7, Graphit kann auch Kesselsteinbildung verhindern. Die entsprechenden Gerätetests zeigen, dass die Zugabe einer bestimmten Menge Graphitpulver in Wasser (etwa 4-5 Gramm pro Tonne Wasser) Kesselsteinbildung verhindern kann. Darüber hinaus kann Graphit, der auf Metallschornsteine, Dächer, Brücken und Rohrleitungen aufgetragen wird, korrosions- und rostbeständig sein.

8, Graphit kann als Bleistiftmine, Pigment, Poliermittel verwendet werden. Nach einer speziellen Verarbeitung von Graphit können verschiedene Sonderwerkstoffe für relevante Industriebereiche hergestellt werden.

9, Elektrode, Graphit kann Kupfer als Elektrode ersetzen. In den 1960er Jahren wurde Kupfer häufig als Elektrodenmaterial verwendet, mit einer Nutzungsrate von etwa 90 %, während Graphit nur etwa 10 % ausmachte; Im 21. Jahrhundert entschieden sich immer mehr Anwender für Graphit als Elektrodenmaterial, in Europa sind mehr als 90 % des Elektrodenmaterials Graphit. Kupfer, einst das dominierende Elektrodenmaterial, hat seinen Vorteil gegenüber Graphit fast verloren. Was hat diese dramatische Veränderung verursacht? Natürlich haben Graphitelektroden viele Vorteile.

 

 

 

 

 

 

 

 

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