O grafite extrudado, como um material emergente de alto desempenho, surgiu em muitos campos industriais com suas propriedades exclusivas e ampla aplicabilidade, e se tornou uma força a ser reconhecida.
Ⅰ. Visão geral do grafite extrudado
O grafite extrudado é produzido por meio de um processo de extrusão no qual uma mistura de grafite e aglutinante é forçada a passar por um molde para formar o formato desejado.
O método de extrusão é uma produção semicontínua. Depois de adicionar uma certa quantidade de pasta, vários produtos (haste de grafite(bloco de grafite, material de grafite) podem ser extrudados continuamente, de modo que a eficiência de produção do método de extrusão é muito maior do que a do método de prensagem de filme.
Ⅱ. Características dos produtos de grafite
- Boa adsorção.
O carbono com a estrutura oca faz com que ele apresente boa adsorção e, portanto, é frequentemente usado como material de adsorção para adsorção de umidade, odor etc.
- Boa condutividade térmica, rápida transferência de calor, aquecimento uniforme e economia de combustível.
As bandejas e panelas de grafite aquecem rapidamente, e o alimento cozido é aquecido uniformemente por dentro e por fora. Além disso, o tempo de aquecimento é mais curto, o sabor puro é mantido e a nutrição original do alimento é preservada.
- Estabilidade química.
O grafite com boa estabilidade química em temperatura ambiente não pode ser corroído por nenhum ácido forte, álcali forte e solvente orgânico. Portanto, mesmo que seja usado por um longo período, a perda de grafite pode ser muito pequena, sendo necessário apenas esfregar e limpar.
III. Processo de produção de grafite extrudado
- Preparação do material: selecionar matérias-primas, como pó de grafite em flocos naturais, coque de asfalto, alcatrão de carvão, etc.
- Pré-tratamento: moagem, mistura, pré-oxidação ou modificação química.
- Mistura e prensagem: Misturar e pressionar uniformemente os materiais processados sob alta pressão usando equipamentos especiais para formar o primeiro embrião.
- Solidificação por sinterização: sinterização do embrião primário em um ambiente de alta temperatura para estabilizar sua estrutura.
- Pós-processamento: corte, perfuração e outras etapas de processamento para obter a forma e o tamanho desejados do produto.
IV. Campos de aplicação
- Eletrônicos: como material de isolamento térmico na fabricação de semicondutores.
- Setor de energia: moderadores de nêutrons para reatores nucleares, materiais para baterias.
- Indústria metalúrgica: moldes de grafite, cadinhos.
- Indústria química: componentes resistentes à corrosão, suportes de catalisador.
– Pincéis: Usado em motores, geradores e outros equipamentos, como peças condutoras e de fricção, com boa resistência ao desgaste e condutividade.
- Outros: aeroespacial, experimentos de pesquisa científica, etc.
V. Comparação com diferentes métodos de produção de grafite
Grafite prensado isostaticamente:
Vantagens: isotrópico, alta resistência, alta densidade, alta pureza e outras características.
Cenários de aplicativos:
Setor de semicondutores: usado para fabricar componentes de campo térmico de fornos de cristal único, como grafite cadinhosAquecedores, eletrodos, etc., que podem suportar ambientes de alta temperatura e alto vácuo para garantir a qualidade do crescimento do cristal.
Indústria solar fotovoltaica: como material de campo térmico para fornos de lingotes de polissilício, melhorando a qualidade e a eficiência dos lingotes.
EDM: a alta condutividade e a boa usinabilidade do isostaticamente grafite prensado o tornam adequado para a fabricação de eletrodos EDM para usinagem de moldes e peças de alta precisão.
Grafite moldado:
Vantagens: capacidade de produzir com formas complexas e alta precisão dimensional.
Cenários de aplicativos:
Campo de vedação mecânica: fabricação de todos os tipos de anéis de vedação mecânica, como anéis de vedação de bombas, anéis de vedação de compressores, etc., que podem trabalhar em alta velocidade, alta pressão e outras condições adversas com bom desempenho de vedação.
Células de combustível: Placas bipolares usadas para fabricar células de combustível, sua boa condutividade e resistência à corrosão ajudam a melhorar o desempenho e a vida útil das células de combustível.
Grafite sintético:
Vantagens: ajuste das propriedades de acordo com as necessidades, como dureza, resistência ao desgaste, condutividade etc.
Cenários de aplicativos:
Bateria de lítio: Como uma ânodo material da bateria de lítio, ele tem alto desempenho de ciclo e capacidade específica. Isso significa que ele pode melhorar a densidade de energia e a vida útil da bateria.
Lubrificantes: O baixo coeficiente de atrito do grafite sintético permite que ele seja usado como um lubrificante de alto desempenho em aplicações aeroespaciais, automotivas e outras para reduzir o atrito e o desgaste.
Métodos corretos para usar produtos de grafite extrudado
- Controle das condições ambientais
- Temperatura: A maior parte do grafite extrudado pode permanecer estável em ambientes sem oxigênio até 3000°C, mas em ambientes oxigenados, temperaturas de operação acima de 400°C devem ser evitadas para prevenir a oxidação.
- Meios corrosivos: Certas soluções ácido-base e compostos de halogênio podem atacar o grafite; verifique a compatibilidade do meio antes de usar.
- Umidade: Embora o grafite seja resistente à umidade, a umidade pode afetar as propriedades elétricas e deve ser mantido seco quando armazenado.
- Processamento e instalação
- Ferramentas não ferrosas devem ser usadas para corte, perfuração, etc., para evitar a introdução de impurezas.
- Manuseie com cuidado durante a instalação para evitar rachaduras causadas por impacto ou gravidade.
- Limpeza e manutenção
- Use um pano macio ou uma escova para remover a poeira da superfície e evite arranhar a superfície com ferramentas de limpeza rígidas.
- Inspecione regularmente se há sinais de desgaste ou danos e substitua as peças envelhecidas ou danificadas em tempo hábil.
- Medidas de segurança
- Quando usado em contato com peças de condução de corrente, certifique-se de que haja uma boa conexão para evitar sobrecarga de corrente.
- Use equipamento de proteção individual adequado ao operar, especialmente ao trabalhar em ambientes quentes ou com gases perigosos.
- Recomendações de armazenamento
- Armazene em um local fresco e seco, longe de produtos químicos e fontes diretas de calor.
- Se não for usar por um longo período, use uma embalagem à prova de umidade para reduzir o impacto dos fatores ambientais.
- Precauções
- Embora o grafite em si não seja inflamável, a combustão espontânea pode ocorrer em determinadas condições. Por exemplo, faíscas de fricção em alta velocidade ou exposição prolongada a altas temperaturas em um ambiente rico em oxigênio.
- Não armazene nem use em ambientes úmidos ou que contenham propriedades oxidantes fortes, que podem acelerar a oxidação ou causar problemas de segurança.
VII. Potencial de desenvolvimento futuro na indústria moderna.
Atualmente, o grafite extrudado não é apenas aprimorado em termos de densidade e resistência, mas também otimizado em termos de resistência à corrosão e estabilidade térmica. E continuará avançando para atender às novas necessidades do mercado.
No futuro, o desenvolvimento do grafite extrudado se concentrará mais na inovação tecnológica e na expansão dos campos de aplicação. Com o aumento da demanda por materiais de grafite de alta pureza no setor de semicondutores, o grafite extrudado se concentrará mais em melhorar sua pureza e precisão de processamento. Tecnicamente, o foco será melhorar a condutividade térmica e a resistência mecânica do grafite extrudado, por exemplo, por meio do desenvolvimento de novos materiais compostos para aprimorar suas propriedades. Além disso, com o avanço das metas de desenvolvimento sustentável, a produção e a aplicação do grafite extrudado darão mais atenção ao uso de materiais e projetos ecologicamente corretos. Ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia e as emissões de resíduos no processo de produção.
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