Le graphite spécial est d'une grande pureté, d'une haute densité et d'une grande résistancegraphiteMatériau offrant une excellente résistance à la corrosion, une stabilité à haute température et une excellente conductivité électrique. Fabriqué à partir de graphite naturel ou artificiel après traitement thermique et haute pression, il est couramment utilisé dans les applications industrielles en environnements à haute température, haute pression et corrosifs.
Il peut être divisé en différents types, notamment isostatiqueblocs de graphite, blocs de graphite extrudés, moulésblocs de graphiteet vibraitblocs de graphite.
Technologies de fabrication :
GraphiteLe graphite est un élément non métallique unique composé d'atomes de carbone disposés selon une structure hexagonale. C'est un matériau mou et cassant, couramment utilisé dans diverses applications industrielles grâce à ses propriétés uniques. Il conserve sa résistance et sa stabilité même à des températures supérieures à 3 600 °C. Voici maintenant le procédé de fabrication du graphite spécial.
Graphite isostatiqueFabriqué par pressage à partir de graphite de haute pureté, le graphite est un matériau irremplaçable utilisé dans la fabrication de fours monocristallins, de cristallisoirs en graphite pour la coulée continue de métaux et d'électrodes en graphite pour l'usinage par électroérosion. Outre ces applications principales, il est largement utilisé dans les domaines des alliages durs (réchauffeurs de fours à vide, plaques de frittage, etc.), de l'exploitation minière (fabrication de moules pour trépans), de l'industrie chimique (échangeurs de chaleur, pièces résistantes à la corrosion), de la métallurgie (creusets) et des machines (garnitures mécaniques).
Technologie de moulage
Le principe de la technologie de pressage isostatique repose sur la loi de Pascal. Il transforme la compression unidirectionnelle (ou bidirectionnelle) du matériau en compression multidirectionnelle (omnidirectionnelle). Durant le processus, les particules de carbone sont toujours désordonnées et leur densité volumique est relativement uniforme, avec des propriétés isotropes. De plus, la hauteur du produit n'est pas influencée par la hauteur du produit, ce qui permet au graphite isostatique de présenter des différences de performances minimes, voire nulles.
Selon la température de formage et de solidification, la technologie de pressage isostatique se divise en pressage isostatique à froid, pressage isostatique à chaud et pressage isostatique à chaud. Les produits obtenus par pressage isostatique présentent une densité élevée, généralement supérieure de 5 à 15 % à celle des produits obtenus par pressage unidirectionnel ou bidirectionnel. La densité relative des produits obtenus par pressage isostatique peut atteindre 99,8 % à 99,09 %.
Le graphite moulé présente des performances exceptionnelles en termes de résistance mécanique, de résistance à l'abrasion, de densité, de dureté et de conductivité électrique et ces performances peuvent être encore améliorées par imprégnation de résine ou de métal.
Le graphite moulé présente une bonne conductivité électrique, une résistance aux températures élevées, une résistance à la corrosion, une pureté élevée, une autolubrification, une résistance aux chocs thermiques et un usinage de précision facile, et est largement utilisé dans les domaines de la coulée continue, du frittage d'alliages durs et de matrices électroniques, de l'étincelle électrique, de la garniture mécanique, etc.
Technologie de moulage
La méthode de moulage est généralement utilisée pour produire des produits en graphite pressé à froid de petite taille ou des produits finement structurés. Le principe consiste à verser une certaine quantité de pâte dans un moule de la forme et des dimensions souhaitées, puis à appliquer une pression par le haut ou par le bas. Parfois, une pression est exercée dans les deux sens pour comprimer la pâte et lui donner sa forme dans le moule. Le produit semi-fini pressé est ensuite démoulé, refroidi, inspecté et empilé.
Il existe des machines de moulage verticales et horizontales. Ce procédé ne permet généralement de presser qu'un seul produit à la fois, ce qui entraîne une productivité relativement faible. Cependant, il permet de produire des produits de haute précision, impossibles à réaliser avec d'autres technologies. De plus, le pressage simultané de plusieurs moules et l'automatisation des lignes de production permettent d'améliorer la productivité.
Le graphite extrudé est obtenu en mélangeant des particules de graphite de haute pureté avec un liant, puis en les extrudant dans une extrudeuse. Comparé au graphite isostatique, le graphite extrudé présente une granulométrie plus grossière et une résistance moindre, mais une conductivité thermique et électrique supérieure.
Actuellement, la plupart des produits en carbone et en graphite sont fabriqués par extrusion. Ils sont principalement utilisés comme éléments chauffants et composants thermoconducteurs dans les procédés de traitement thermique à haute température. De plus, les blocs de graphite peuvent également servir d'électrodes pour le transfert de courant dans les procédés d'électrolyse. Ils sont donc largement utilisés comme joints mécaniques, matériaux thermoconducteurs et matériaux d'électrodes dans des environnements extrêmes tels que les températures, les pressions et les vitesses élevées.
Technologie de moulage
La méthode d'extrusion consiste à charger la pâte dans le cylindre de la presse et à l'extruder. La presse est équipée d'une bague d'extrusion remplaçable (permettant de modifier la forme et la taille de la section du produit) et d'un déflecteur mobile devant la bague d'extrusion. Le piston principal de la presse est situé derrière le cylindre de pâte.
Avant d'appliquer la pression, placez un déflecteur devant l'anneau d'extrusion et appliquez une pression dans le sens inverse pour comprimer la pâte. Lorsque le déflecteur est retiré et que la pression est maintenue, la pâte est extrudée de l'anneau d'extrusion. Coupez la bande extrudée à la longueur souhaitée, laissez-la refroidir et inspectez-la avant de l'empiler. L'extrusion est un procédé de production semi-continu, ce qui signifie qu'après l'ajout d'une certaine quantité de pâte, plusieurs produits (blocs de graphite, matériaux graphite) peuvent être extrudés en continu.
Actuellement, la plupart des produits en carbone et en graphite sont fabriqués par extrusion.
Le graphite vibré présente une structure uniforme et une granulométrie moyenne. De plus, il est très apprécié pour sa faible teneur en cendres, sa résistance mécanique accrue et sa bonne stabilité électrique et thermique. Il est largement utilisé pour l'usinage de pièces de grandes dimensions. Il peut également être renforcé après imprégnation à la résine ou traitement anti-oxydation.
Il est largement utilisé comme élément chauffant et isolant dans la production de fours à silicium polycristallin et monocristallin dans l'industrie photovoltaïque. Il est également largement utilisé dans la fabrication de hottes de chauffage, de composants d'échangeurs de chaleur, de creusets de fusion et de coulée, dans la construction de nœuds N utilisés dans les procédés électrolytiques et dans la fabrication de creusets pour la fusion et l'alliage.
Technologie de moulage
Le principe de fabrication du graphite vibré consiste à remplir le moule d'un mélange pâteux, puis à y placer une plaque métallique lourde. L'étape suivante consiste à compacter le matériau en faisant vibrer le moule. Comparé au graphite extrudé, le graphite obtenu par vibration présente une isotropie plus élevée. Les produits en graphite sont fabriqués par extrusion.
Date de publication : 17 juin 2024