等方性グラファイト静水圧成形グラファイトとしても知られる、冷間静水圧プレス (CIP) と呼ばれるシステムで原材料の混合物を長方形または円形のブロックに圧縮する方法を指します。冷間静水圧プレスは、閉じ込められた非圧縮性流体の圧力変化が、容器の表面を含む流体のあらゆる部分に不変に伝わる材料加工方法です。
押出成形や振動成形などの他の技術と比較して、CIP 技術は最も等方性の人造黒鉛を生成します。等方性グラファイトまた、通常、合成グラファイトの中で最小の粒径 (約 20 ミクロン) を持ちます。
静水圧黒鉛の製造工程
静水圧プレスは多段階プロセスであり、すべての部品および点で一定の物理パラメータを持つ非常に均一なブロックを得ることができます。
静水圧グラファイトの典型的な特性:
• 非常に高い耐熱性と耐薬品性
・優れた耐熱衝撃性
• 高い導電性
• 高い熱伝導率
• 温度の上昇とともに強度が増加します。
• 加工が容易
• 非常に高純度 (<5 ppm) で製造可能
の製造静水圧グラファイト
1.コーラ
コークスは、製油所で硬炭を加熱（600～1200℃）することによって生成される成分です。このプロセスは、燃焼ガスと限られた酸素の供給を使用して、特別に設計されたコークス炉で実行されます。従来の化石炭に比べて発熱量が高くなります。
2.粉砕
原料を確認した後、一定の粒度に粉砕します。材料を粉砕するための特別な機械は、得られた非常に細かい石炭粉末を特別な袋に移し、粒子サイズに従って分類します。
ピッチ
これは硬炭のコークス化、つまり空気なしで 1000 ～ 1200°C で焙煎する際の副産物です。ピッチは濃厚な黒い液体です。
3. 捏ねる
コークスの粉砕プロセスが完了した後、コークスはピッチと混合されます。両方の原料は高温で混合され、石炭が溶けてコークス粒子と結合します。
4.二次粉砕
混合プロセスの後、小さなカーボンボールが形成されるため、これを再度非常に細かい粒子に粉砕する必要があります。
5.静水圧プレス
必要なサイズの微粒子が準備されたら、次はプレス段階です。得られた粉末は、最終的なブロックサイズに対応する寸法の大きな型に入れられます。型内のカーボン粉末は高圧 (150 MPa 以上) にさらされ、粒子に同じ力と圧力が加えられ、粒子が対称的に配置され、均一に分散されます。この方法により、金型全体で同じグラファイトパラメータを取得できます。
6. 炭化
次の最も長い段階 (2 ～ 3 か月) は炉での焼成です。静水圧プレスされた材料は、温度が 1000°C に達する大型炉に入れられます。欠陥やクラックが発生しないように、炉内の温度は常に管理されています。ベーキングが完了すると、ブロックは必要な硬度に達します。
7. ピッチ含浸
この段階で、ブロックにピッチを含浸させ、再び燃焼させて気孔率を減らすことができます。含浸は通常、バインダーとして使用されるピッチよりも粘度の低いピッチで行われます。隙間をより正確に埋めるには、より低い粘度が必要です。
8. 黒鉛化
この段階では、炭素原子のマトリックスが整然としており、炭素から黒鉛への変換プロセスは黒鉛化と呼ばれます。黒鉛化とは、製造されたブロックを約 3000°C の温度まで加熱することです。黒鉛化後は密度、導電性、熱伝導性、耐食性が大幅に向上し、加工効率も向上します。
9. グラファイト素材
黒鉛化後は、粒径、密度、曲げ強度、圧縮強度など、黒鉛のすべての特性をチェックする必要があります。
10. 加工
材料が完全に準備され、確認されたら、顧客のドキュメントに従って製造できます。
11. 浄化
等方性グラファイトが半導体、単結晶シリコン、原子力産業で使用される場合、高純度が要求されるため、すべての不純物を化学的方法で除去する必要があります。黒鉛不純物を除去する一般的な方法は、黒鉛化製品をハロゲンガス中に置き、約 2000℃まで加熱することです。
12. 表面処理
グラファイトの用途に応じて、その表面を研磨して滑らかな表面にすることができます。
13. 配送
最終処理後、完成したグラファイトの詳細は梱包され、顧客に送られます。
対応可能なサイズ、静水圧グラファイトのグレード、価格などの詳細については、お気軽にお問い合わせください。当社のエンジニアは、適切な材料についてアドバイスし、あらゆるご質問にお答えいたします。
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投稿日時: 2024 年 9 月 14 日