La grafite speciale è caratterizzata da elevata purezza, alta densità e alta resistenza.grafiteQuesto materiale possiede un'eccellente resistenza alla corrosione, un'elevata stabilità termica e un'ottima conduttività elettrica. È realizzato in grafite naturale o artificiale, dopo un trattamento termico ad alta temperatura e una lavorazione ad alta pressione, ed è comunemente utilizzato in applicazioni industriali in ambienti ad alta temperatura, alta pressione e corrosivi.
Può essere suddiviso in vari tipi, tra cui isostaticoblocchi di grafiteblocchi di grafite estrusa, stampatiblocchi di grafitee vibravablocchi di grafite.
Tecnologie di produzione:
GrafiteLa grafite è un elemento non metallico unico, composto da atomi di carbonio disposti in una struttura reticolare esagonale. È un materiale morbido e fragile, comunemente utilizzato in diverse applicazioni industriali grazie alle sue proprietà uniche. La grafite mantiene la sua resistenza e stabilità anche a temperature superiori a 3600 °C. Ora vorrei illustrare il processo di produzione della grafite speciale.
grafite isostaticaLa grafite, prodotta mediante pressatura a partire da grafite ad elevata purezza, è un materiale insostituibile utilizzato nella fabbricazione di forni per monocristalli, cristallizzatori di grafite per colata continua di metalli ed elettrodi di grafite per la lavorazione a scarica elettrica (ESC). Oltre a queste applicazioni principali, trova ampio impiego nei settori delle leghe dure (resistenze per forni a vuoto, piastre di sinterizzazione, ecc.), dell'industria mineraria (produzione di stampi per punte da trapano), dell'industria chimica (scambiatori di calore, componenti resistenti alla corrosione), della metallurgia (crogioli) e della meccanica (tenute meccaniche).
Tecnologia di stampaggio
Il principio della tecnologia di pressatura isostatica si basa sulla legge di Pascal. Essa trasforma la compressione unidirezionale (o bidirezionale) del materiale in una compressione multidirezionale (omnidirezionale). Durante il processo, le particelle di carbonio si trovano sempre in uno stato disordinato e la densità volumetrica è relativamente uniforme, con proprietà isotropiche. Inoltre, non essendo influenzata dall'altezza del prodotto, la grafite ottenuta con il processo isostatico presenta differenze di prestazioni minime o nulle.
In base alla temperatura alla quale avvengono la formatura e la solidificazione, la tecnologia di pressatura isostatica può essere suddivisa in pressatura isostatica a freddo, pressatura isostatica a caldo e pressatura isostatica a temperatura elevata. I prodotti ottenuti mediante pressatura isostatica presentano un'elevata densità, in genere superiore del 5-15% rispetto a quelli ottenuti con stampaggio unidirezionale o bidirezionale. La densità relativa dei prodotti ottenuti mediante pressatura isostatica può raggiungere il 99,8-99,09%.
La grafite stampata presenta prestazioni eccezionali in termini di resistenza meccanica, resistenza all'abrasione, densità, durezza e conduttività elettrica, e queste prestazioni possono essere ulteriormente migliorate mediante l'impregnazione con resina o metallo.
La grafite stampata presenta una buona conduttività elettrica, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione, elevata purezza, autolubrificazione, resistenza agli shock termici e facilità di lavorazione di precisione, ed è ampiamente utilizzata nei settori della colata continua, della sinterizzazione di leghe dure e chip elettronici, delle scintille elettriche, delle tenute meccaniche, ecc.
Tecnologia di stampaggio
Il metodo di stampaggio viene generalmente utilizzato per produrre piccoli manufatti in grafite pressata a freddo o prodotti a struttura fine. Il principio consiste nel riempire uno stampo della forma e delle dimensioni desiderate con una certa quantità di pasta, applicando poi pressione dall'alto o dal basso. Talvolta, si applica pressione da entrambe le direzioni per comprimere la pasta e darle la forma desiderata all'interno dello stampo. Il semilavorato pressato viene quindi estratto dallo stampo, raffreddato, ispezionato e impilato.
Esistono macchine per lo stampaggio sia verticali che orizzontali. Il metodo di stampaggio generalmente consente di pressare un solo prodotto alla volta, pertanto presenta un'efficienza produttiva relativamente bassa. Tuttavia, permette di realizzare prodotti di alta precisione impossibili da ottenere con altre tecnologie. Inoltre, l'efficienza produttiva può essere migliorata grazie alla pressatura simultanea di più stampi e all'utilizzo di linee di produzione automatizzate.
La grafite estrusa si ottiene miscelando particelle di grafite ad elevata purezza con un legante e estrudendole successivamente in un estrusore. Rispetto alla grafite isostatica, la grafite estrusa presenta una granulometria più grossolana e una minore resistenza, ma possiede una maggiore conduttività termica ed elettrica.
Attualmente, la maggior parte dei prodotti in carbonio e grafite viene prodotta mediante estrusione. Sono utilizzati principalmente come elementi riscaldanti e componenti termoconduttivi nei processi di trattamento termico ad alta temperatura. Inoltre, i blocchi di grafite possono essere impiegati anche come elettrodi per il trasferimento di corrente nei processi di elettrolisi. Pertanto, trovano ampio impiego come guarnizioni meccaniche, materiali termoconduttivi e materiali per elettrodi in ambienti estremi caratterizzati da alta temperatura, alta pressione e alta velocità.
Tecnologia di stampaggio
Il metodo di estrusione consiste nel caricare la pasta nel cilindro della pressa ed estruderla. La pressa è dotata di un anello di estrusione sostituibile (che può essere sostituito per modificare la forma e le dimensioni della sezione trasversale del prodotto) posto anteriormente, e di un deflettore mobile posizionato davanti all'anello di estrusione. Il pistone principale della pressa si trova dietro il cilindro della pasta.
Prima di applicare pressione, posizionare un deflettore davanti all'anello di estrusione e applicare pressione dalla direzione opposta per comprimere la pasta. Quando il deflettore viene rimosso e si continua ad applicare pressione, la pasta viene estrusa dall'anello di estrusione. Tagliare la striscia estrusa alla lunghezza desiderata, lasciarla raffreddare e ispezionarla prima di impilarla. Il metodo di estrusione è un processo di produzione semicontinuo, il che significa che, dopo l'aggiunta di una certa quantità di pasta, è possibile estrudere in modo continuo diversi prodotti (blocchi di grafite, materiali in grafite).
Attualmente, la maggior parte dei prodotti in carbonio e grafite viene prodotta mediante estrusione.
La grafite vibrata presenta una struttura uniforme con granulometria media. Inoltre, è molto apprezzata per il suo basso contenuto di ceneri, l'elevata resistenza meccanica e la buona stabilità elettrica e termica, ed è ampiamente utilizzata per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni. Può anche essere ulteriormente rinforzata mediante impregnazione con resina o trattamento antiossidante.
È ampiamente utilizzato come elemento riscaldante e isolante nella produzione di forni per polisilicio e silicio monocristallino nell'industria fotovoltaica. Trova inoltre impiego nella produzione di cappe di riscaldamento, componenti per scambiatori di calore, crogioli per fusione e colata, nella costruzione di nodi n utilizzati nei processi elettrolitici e nella produzione di crogioli per fusione e lega.
Tecnologia di stampaggio
Il principio di produzione della grafite vibrata consiste nel riempire lo stampo con una miscela pastosa e posizionarvi sopra una pesante piastra metallica. Successivamente, il materiale viene compattato mediante la vibrazione dello stampo. Rispetto alla grafite estrusa, la grafite ottenuta per vibrazione presenta una maggiore isotropia. I prodotti in grafite sono realizzati con il metodo di estrusione.
Data di pubblicazione: 17 giugno 2024