Aplicaciones de grafito isotrópico

1. Electrodos para EDM

El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un moderno proceso de mecanizado por ablación térmica para todos los materiales conductores para el procesamiento de materiales de alta precisión. Los principales campos de aplicación de la electroerosión son la fabricación de moldes de inyección, moldes de fundición a presión, matrices de forja y prototipos. Se procesa según el principio de corrosión por descarga de pulso, y la pieza de trabajo y el electrodo de procesamiento se colocan en un líquido aislante como el queroseno, y la pieza de trabajo genera localmente alta temperatura y alta presión en el momento de la descarga, por lo que el metal es rápidamente fundido y gasificado, y es adecuado para el procesamiento de productos con formas complejas y materiales duros. El grafito tiene un alto punto de fusión, es un buen conductor de electricidad y tiene una fuerte resistencia al choque térmico, lo que lo convierte en un excelente material de electrodo para EDM. Comparado con los electrodos de cobre, tiene una serie de ventajas tales como bajo consumo de electrodos, alta velocidad de procesamiento, baja densidad, maquinado conveniente y bajo costo.

Los electrodos de grafito especiales son cada vez más importantes en el mecanizado por descarga eléctrica (EDM) cuando se requieren diseños avanzados y de muy alta precisión. El material de grafito ordinario es grafito anisotrópico de baja densidad y grano grueso, que no puede satisfacer las necesidades de EDM, mientras que el electrodo de grafito isotrópico de alta densidad tiene una precisión de mecanizado uniforme, densa y alta, que puede cumplir con los requisitos en este sentido.

2. Industria de semiconductores

La industria de los semiconductores es el campo de aplicación con la demanda de más rápido crecimiento. El grafito recubierto de SiC con grafito isotrópico de alta densidad como material base se puede usar aproximadamente para calentadores para la fabricación de cristales de silicio, crisoles, cuerpos calefactores y placas para la extracción de monocristales de silicio. Los estantes para la superposición de capas de obleas de silicio, moldes de empaquetado de circuitos integrados, elementos calefactores y crisoles para semiconductores compuestos, etc., ocupan una cuota de mercado considerable. En estos productos, debido a la buena isotropía del grafito, el calentamiento y calentamiento son más uniformes, por lo que no solo mejora la calidad del producto, sino que también prolonga la vida útil de los equipos o electrodomésticos.

3. Grafito nuclear

El núcleo de un reactor nuclear consta de combustible nuclear, materiales estructurales y materiales moderadores. El grado de anisotropía del grafito tiene una influencia extremadamente importante en la operación segura de los reactores nucleares. El diseño estructural del reactor refrigerado por gas de alta temperatura debe garantizar que los cambios dimensionales entre los componentes de grafito no se restrinjan entre sí durante el funcionamiento del reactor, a fin de evitar una tensión excesiva y provocar daños en los componentes de grafito; al mismo tiempo, el espacio entre los componentes de grafito debe ser lo más pequeño posible para reducir la fuga de refrigerante. fluir. Por lo tanto, el grado de anisotropía del grafito debe ser lo más pequeño posible, normalmente menos de 1,3, preferiblemente menos de 1,05.

El grafito isotrópico de alta densidad tiene propiedades mecánicas moderadas, especialmente excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura, gran conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión lineal. En reactores refrigerados por gas de alta temperatura multipropósito, se utiliza principalmente como reflector, moderador y estructura de zona activa. El material, junto con el combustible nuclear, constituye el conjunto de combustible nuclear. Está expuesto a rayos gamma de alta energía y radiación de neutrones rápidos a una temperatura de 400 a 1200 grados C durante varios años, lo que es fácil de causar daños por irradiación auxiliar, lo que cambia la estructura y las propiedades del grafito. Por lo tanto, se requiere que el material tenga un alto grado de grafitización, buena isotropía, composición uniforme y bajo módulo elástico. El grafito nuclear actual de mi país depende principalmente de las importaciones.

4. Industria metalúrgica

Se utiliza principalmente para moldes de colada continua de metal y materiales de molde de alta temperatura y alta presión para la producción de materiales superduros. Debido a su estructura de partículas finas, alta resistencia mecánica y conducción uniforme del calor, el grafito isotrópico de alta densidad hace que la superficie de los productos de moldeo y colada continua sea suave, de alta calidad interna y larga vida útil, y es un excelente material para moldes..Para materiales sinterizados grandes, el grosor de la pared del molde es lo más delgado posible y se debe usar un grafito isotrópico de estructura fina con alta resistencia.

5. Industria de maquinaria

Se utiliza en escobillas de carbón, sellos mecánicos, placas colectoras de ruedas de contacto, etc., y la alta lubricidad y la alta conductividad son extremadamente importantes mientras se requiere precisión en el procesamiento. Los materiales de grafito ordinarios deben impregnarse con resina y metal para mejorar la resistencia y la hermeticidad, pero su rango de aplicación está limitado en términos de resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas. El grafito isotrópico de alta densidad tiene un coeficiente de fricción bajo y una buena conductividad térmica. Materiales de fricción deslizante como cojinetes, anillos de sello para sellos mecánicos, anillos de pistón, etc.