El grafito extruido, como material emergente de alto rendimiento, ha surgido en muchos campos industriales con sus propiedades únicas y su amplia aplicabilidad, y se ha convertido en una fuerza a tener en cuenta.
Ⅰ. Visión general del grafito extruido
El grafito extruido se produce mediante un proceso de extrusión en el que una mezcla de grafito y aglutinante se hace pasar por un molde para darle la forma deseada.
El método de extrusión es una producción semicontinua. Después de añadir una cierta cantidad de pasta, varios productos (barra de grafitoEl material de grafito (bloques de grafito, material de grafito) puede extruirse de forma continua, por lo que la eficiencia de producción del método de extrusión es mucho mayor que la del método de película prensada.
Ⅱ. Características de los productos de grafito
- Buena adsorción.
El carbono con la estructura hueca hace que se caracterice por una buena adsorción, por lo que se utiliza a menudo como material de adsorción para la adsorción de humedad, olores, etc.
- Buena conductividad térmica, rápida transferencia de calor, calentamiento uniforme y ahorro de combustible.
Las bandejas y ollas de grafito se calientan rápidamente, y los alimentos cocinados se calientan uniformemente tanto por dentro como por fuera. Además, el tiempo de calentamiento es más corto, se mantiene el sabor puro y se conserva la nutrición original de los alimentos.
- Estabilidad química.
El grafito, con buena estabilidad química a temperatura ambiente, no puede ser corroído por ningún ácido fuerte, álcali fuerte ni disolvente orgánico. Por lo tanto, incluso si se utiliza durante mucho tiempo, la pérdida de grafito puede ser muy poco, y lo que necesita es sólo para ser fregado y limpiado.
III. Proceso de producción del grafito extruido
- Preparación del material: selección de materias primas, como polvo de grafito en escamas naturales, coque de asfalto, alquitrán de hulla, etc.
- Tratamiento previo: trituración, mezcla, preoxidación o modificación química.
- Mezclar y prensar: mezclar uniformemente y prensar los materiales procesados a alta presión mediante equipos especiales para formar el primer embrión.
- Solidificación por sinterización: Sinterización del embrión primario en un entorno de alta temperatura para estabilizar su estructura.
- Post-procesamiento: corte, perforación y otros pasos de procesamiento para dar al producto la forma y el tamaño deseados.
IV. Campos de aplicación
- Electrónica: como material de aislamiento térmico en la fabricación de semiconductores.
- Industria energética: moderadores de neutrones para reactores nucleares, materiales para baterías.
- Industria metalúrgica: moldes de grafito, crisoles.
- Industria química: componentes resistentes a la corrosión, soportes de catalizadores.
– Cepillos: Se utiliza en motores, generadores y otros equipos, como piezas conductoras y de fricción, con buena resistencia al desgaste y conductividad.
- Otros: aeroespacial, experimentos de investigación científica, etc.
V. Comparación con diferentes métodos de producción de grafito
Grafito prensado isostáticamente:
Ventajas: isotrópico, alta resistencia, alta densidad, alta pureza y otras características.
Escenarios de aplicación:
Industria de semiconductores: se utiliza para fabricar componentes de campo térmico de hornos monocristalinos, como el grafito. crisolesLos materiales utilizados para la fabricación de los cristales son los mismos que los utilizados para la fabricación de los productos químicos: calentadores, electrodos, etc., que pueden soportar altas temperaturas y un entorno de alto vacío para garantizar la calidad del crecimiento de los cristales.
Industria solar fotovoltaica: como material de campo térmico para hornos de lingotes de polisilicio, mejorando la calidad y la eficiencia de los lingotes.
EDM: La alta conductividad y la buena maquinabilidad del isostáticamente El grafito prensado lo hace adecuado para la fabricación de electrodos de electroerosión para el mecanizado de moldes y piezas de alta precisión.
Grafito moldeado:
Ventajas: capacidad de producir con formas complejas y gran precisión dimensional.
Escenarios de aplicación:
Ámbito del cierre mecánico: fabricación de todo tipo de anillos de cierre mecánico, como anillos de cierre de bombas, anillos de cierre de compresores, etc., que pueden funcionar a alta velocidad, alta presión y otras condiciones duras con un buen rendimiento de sellado.
Pilas de combustible: Placas bipolares utilizadas para fabricar pilas de combustible, su buena conductividad y resistencia a la corrosión ayudan a mejorar el rendimiento y la vida útil de las pilas de combustible.
Grafito sintético:
Ventajas: ajuste de las propiedades en función de las necesidades, como dureza, resistencia al desgaste, conductividad, etc.
Escenarios de aplicación:
Batería de litio: Como ánodo material de la batería de litio, tiene un alto rendimiento de ciclo y capacidad específica. Esto significa que puede mejorar la densidad energética y la vida útil de la batería.
Lubricantes: El bajo coeficiente de fricción del grafito sintético permite utilizarlo como lubricante de alto rendimiento en aplicaciones aeroespaciales, de automoción y otras para reducir la fricción y el desgaste.
Ⅵ.Métodos correctos de utilización de los productos de grafito extruido
- Control de las condiciones ambientales
- Temperatura: La mayor parte del grafito extruido puede permanecer estable en entornos sin oxígeno hasta los 3000°C, pero en entornos oxigenados deben evitarse temperaturas de funcionamiento superiores a 400°C para evitar la oxidación.
- Medios corrosivos: Ciertas soluciones ácido-base y compuestos halogenados pueden atacar al grafito, comprobar la compatibilidad del medio antes de su uso.
- Humedad: Aunque el grafito es resistente a la humedad, ésta puede afectar a las propiedades eléctricas, por lo que debe mantenerse seco cuando se almacene.
- Tratamiento e instalación
- Deben utilizarse herramientas no ferrosas para cortar, taladrar, etc., a fin de evitar la introducción de impurezas.
- Manipular con cuidado durante la instalación para evitar grietas causadas por impactos o la gravedad.
- Limpieza y mantenimiento
- Utilice un paño suave o un cepillo para eliminar el polvo de la superficie y evite rayarla con utensilios de limpieza duros.
- Inspeccione periódicamente en busca de signos de desgaste o daños, y sustituya oportunamente las piezas envejecidas o dañadas.
- Medidas de seguridad
- Cuando se utilice en contacto con piezas conductoras de corriente, asegúrese de que la conexión sea correcta para evitar sobrecargas de corriente.
- Utilice un equipo de protección personal adecuado durante el funcionamiento, especialmente cuando trabaje en entornos calientes o con gases peligrosos.
- Recomendaciones de almacenamiento
- Almacenar en un lugar fresco y seco, lejos de productos químicos y fuentes directas de calor.
- Si no lo va a utilizar durante mucho tiempo, utilice un embalaje a prueba de humedad para reducir el impacto de los factores ambientales.
- Precauciones
- Aunque el grafito en sí no es inflamable, puede producirse una combustión espontánea en determinadas condiciones. Como las chispas producidas por la fricción a alta velocidad o la exposición prolongada a altas temperaturas en un entorno rico en oxígeno.
- No lo almacene ni utilice en ambientes húmedos o que contengan fuertes propiedades oxidantes, ya que pueden acelerar la oxidación o causar problemas de seguridad.
VII. Potencial de desarrollo futuro en la industria moderna.
Actualmente, el grafito extruido no sólo se ha mejorado en términos de densidad y resistencia, sino que también se ha optimizado en términos de resistencia a la corrosión y estabilidad térmica. Y seguirá avanzando para satisfacer las nuevas necesidades del mercado.
En el futuro, el desarrollo del grafito extruido se centrará más en la innovación tecnológica y la ampliación de los campos de aplicación. A medida que aumente la demanda de materiales de grafito de alta pureza en la industria de semiconductores, el grafito extruido se centrará más en mejorar su pureza y precisión de procesamiento. Técnicamente, la atención se centrará en mejorar la conductividad térmica y la resistencia mecánica del grafito extruido, por ejemplo mediante el desarrollo de nuevos materiales compuestos para mejorar sus propiedades. Además, con el avance de los objetivos de desarrollo sostenible, la producción y aplicación del grafito extruido prestará más atención al uso de materiales y diseños respetuosos con el medio ambiente. Al mismo tiempo, se reduce el consumo de energía y las emisiones de residuos en el proceso de producción.
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