成形黒鉛とは？

成形黒鉛は、加熱した金型のキャビティに粉状、粒状、顆粒状、薄片状などのブランクを入れ、金型を閉じて上下に押して圧縮し、脱型して製品を得る。

成形黒鉛は、密度、導電性、機械的強度、耐摩擦性などに特に優れています。また、樹脂や金属を含浸させることにより、これらの特性を向上させることも可能です。

成形工程

一般的に冷間成形と熱間成形に分けられる。

例えば、プリベイクドの製造。 アノードブロック は主に熱間成形である。混合されたペーストは冷却され、成形型に加えられ、双方向の圧力が加えられる。

冷間成形は、電気炭素製品や冷間プレス黒鉛の製造に使用される。何度も加圧することで、製品の密度を高めることができる。

成形黒鉛の製造方法

-原材料の選択と準備

一般的に、黒鉛は石油コークスとピッチから生産される。一般的に、黒鉛は石油コークスとピッチから生産される。コークスは工業で広く使われている燃料であり、ピッチは結合剤として作用することができる。製造プロセスを開始する前に、業界は高品質なコークスと土を選択し、それらを大規模な貯蔵土に貯蔵し、生産の準備を整える。

-粉砕

原料の準備ができたら、粉砕機や粉砕機を使用して、これらの原料を粉砕し、簡単に製造できるように小さな粉末に分解する。

-ミキシング

成形黒鉛の製造は、破砕・粉砕後、成形・加熱工程でこの2つの粒子を正確な比率で保持することが重要です。混合が終わると、高圧で成形し、固いブロックを形成する。

-炭化

固体ブロックを形成した後、高温炉に入れて炭化を行う。炭化の過程で揮発性物質を除去し、ピッチとコークスを一緒に固体の炭素構造に変える。炭化の温度は1000～1200℃が一般的で、構造物の変形を防ぐために加熱速度を制御する。

-結晶性グラファイト構造への変換

炭化工程が終わると、炭化ブロックは高温に加熱される。ブロックを加熱することで、炭素構造が結晶性黒鉛構造に変換され、試験準備が整う。

-テスト

最後に、成形された黒鉛が品質規格に適合していることを確認するための試験を行う。成形黒鉛の試験には、「密度、平均粒径、比抵抗、曲げ強さ、熱膨張係数、全灰分、ガス透過性」などの測定項目がある。これらがすべて基準を満たした後、使用可能となる。

特徴と応用

黒鉛成形品の特徴は、導電性、耐高温性、耐食性、高純度、自己潤滑性、耐熱衝撃性、等方性、容易な精密性などである。

-耐薬品性と高純度

まず、ほとんどの酸と塩基に耐性があり、化学産業での使用に適している。高純度であるためコンタミネーションが少なく、半導体製造に広く使用されている。

-熱安定性と密度

第二に、熱安定性と密度の高さによって、成形黒鉛は高応力環境に耐えることができる。高応力環境に耐えられるということは、大きな機械的・熱的応力下でも変形やクラックが生じにくいということである。連続鋳造プロセスで使用され、高温でも変形しないため、連続鋳造の一貫性が確保される。 キャスティング 製品である。

-電気伝導度

第三に、イソ成形黒鉛は電気をよく通すので、放電加工（EDM）の電極や様々な電気化学プロセスの陽極などの用途に理想的である。

-機械加工が容易

最後に、成形黒鉛は加工が比較的容易であるため、精密な成形が可能であり、 特定の産業要件に応じたカスタマイズが可能である。この特性は、航空宇宙部品の製造など、非常に詳細な部品を必要とする分野で特に有益です。

成形黒鉛と押し出し黒鉛の比較

-均一構造の違い

成形黒鉛は、原料を高圧で金型に押し込むことによって作られる。その結果、均一な密度と構造が得られる。これは、金型を通して長い棒や管に押し出される押出成形黒鉛よりもはるかに安定している。その結果、成形黒鉛に比べ、構造が均一でなくなる。したがって、モーター用ブラシやシール材など、より高い要求がある業界では、押出成形黒鉛よりも成形黒鉛の方が優れている。

-コストと効率

第二の違いは、コストと効率の問題である。成型黒鉛の製造には複雑な工程が必要で、大規模な品質管理テストが要求される。成形黒鉛の製造は、コストと時間がかかることが多い。一方、押し出し成形黒鉛は、製造工程が早く、コストも低い。そのため、構造や性能の要求がそれほど厳しくない用途では、より経済的な選択肢となる。このように、成形黒鉛は一般に押出黒鉛に比べてはるかに高価であり、コストは産業界が考慮すべき重要な検討事項の一つである。

-熱的・電気的特性

さらに、熱的・電気的特性も重要な違いである。成形黒鉛は緻密な構造を持ち、密度が均一であるため、熱伝導率や電気伝導率が安定しています。そのため、安定した性能が求められる用途では高い信頼性を発揮する。一方、押出成形黒鉛は熱伝導性・電気伝導性に優れていますが、方向依存性があるため、熱の流れや電流が安定しません。そのため、成形黒鉛は押出黒鉛に比べ、熱伝導性・電気伝導性に優れています。

結論

同じような長さ、幅、高さの製品をプレスするために成形法が用いられる。密度が均一で緻密な構造の製品が求められる。 カーボンブラシ 電極用、真空装置用黒鉛部品、シール材など