西格里石墨R7500熔煉石墨坩堝金屬浸漬石墨

加壓鑄造用模具

 

人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如，用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。

 

離心鑄造用石墨模具

 

石墨模已成功應(yīng)用于離心鑄造上。美國已采用壁厚為25 毫米以上的人造石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為了防止人造石墨模的燒損，可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后，如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損，可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴(kuò)大以便用來鑄造大規(guī)格套管。

 

熱壓壓模 模具

 

人造石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方****有下述特點：　一是若壓制溫度提高到1350-1450 度時，則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米（即為冷壓壓力的1/10 ）就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進(jìn)行，經(jīng)短時間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。

 

玻璃成型用模具

 

由于石墨材料具有化學(xué)穩(wěn)定性，不易受熔融玻璃的浸潤，不會改變玻璃的成分，石墨材料耐熱沖擊性能良好，尺寸隨溫度變化小等特點，所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料，可以用它來制造玻璃管，彎管，漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。

 

燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

 

利用人造石墨材料熱變形極小的特點，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的舒緩反應(yīng)性能和較長的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、舒緩反應(yīng)性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，舒緩反應(yīng)性能好，加工精度高等特點，采用優(yōu)質(zhì)石墨原材料大大延長了模具使用壽命和提高了舒緩反應(yīng)性能。

  等靜壓石墨是指通過在常溫下在密封液體環(huán)境中壓制高純度石墨粉末并通過超高壓轉(zhuǎn)移粉末而獲得的石墨材料。因為液體中的壓力在每一側(cè)是相等的，所以稱為冷等靜壓。成形石墨在不同方向上具有相同的性能值。

 

  與普通石墨相比，等靜壓石墨產(chǎn)品具有一系列優(yōu)異的性能，包括：強(qiáng)熱穩(wěn)定性、低膨脹率、優(yōu)異的耐化學(xué)性、優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、良好的可加工性。

  石墨制品生產(chǎn)廠家的等靜壓石墨的主要應(yīng)用包括：光伏產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體和LED工業(yè)、高溫爐、電火花加工、金屬工業(yè)、玻璃和耐火材料行業(yè)。

     等靜壓石墨是上世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型的石墨材料，具備一系列優(yōu)異的性能。它的耐熱性能和抗熱震性能好，各向同性，耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，且具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能。

     等靜壓石墨不僅在民用上大有作為，而且在國防尖端領(lǐng)域上占有重要地位。它是制造單晶爐、金屬連鑄石墨結(jié)晶器、電火花加工用石墨電極等不可替代的材料，更是制造火箭噴嘴、石墨反應(yīng)堆的減速材料和反射材料的優(yōu)勢材料。主要應(yīng)用領(lǐng)域有：

     1、等靜壓石墨在有色冶金中的應(yīng)用：

     為了縮短生產(chǎn)工藝流程，降底成本，提高質(zhì)量，減少勞動強(qiáng)度和對環(huán)境的污染，20多年來金屬材料生產(chǎn)逐漸向連鑄方向發(fā)展，目前為止銅、鋁材基本實現(xiàn)了連鑄生產(chǎn)。等靜壓石墨主要用于大型銅材生產(chǎn)線，目前我國已有上百條生產(chǎn)線，均采用石墨結(jié)晶器。

     2、等靜壓石墨在原子能工業(yè)中的應(yīng)用

     在核反應(yīng)中，核聚變會釋放出巨大的能量，要想使核聚變長期進(jìn)行，就必須將等離子體維持在一定的溫度狀態(tài)，石墨正是維持等離子體穩(wěn)定的重要材料。此外，石墨還是中子的慢化劑和優(yōu)良的反射劑，其自身的優(yōu)良特性確立了它在核工業(yè)領(lǐng)域中的地位。

     3、等靜壓石墨在太陽能行業(yè)的作用

     由于等靜壓石墨材料具備高強(qiáng)、高密、各向同性好，制成的石墨部件在使用過程中受熱、加熱都較均勻，同時由于材料的密度均勻能夠有效地減少材料受急冷急熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力（抗熱震性能好），故可大大延長設(shè)備或器具的使用壽命周期，所以在半導(dǎo)體、太陽能行業(yè)中，大量用等靜壓石墨（各向同性石墨），制作Cz型單晶直拉爐熱場石墨部件；多晶硅熔鑄爐用加熱器、化合物半導(dǎo)體制造用加熱器等部件。

     4、其他方面：

　  除上述幾個主要用途之外，等靜壓石墨在硬質(zhì)合金(真空爐發(fā)熱器、燒結(jié)板等)、采礦(制造鉆頭模具)、化工(換熱器及防腐件)、機(jī)械(機(jī)械密封)、宇航(噴嘴等)、等領(lǐng)域被廣泛使用。

     中國是一個發(fā)展中國家，正在步入重工業(yè)化時期，中國已經(jīng)成為較好的“制造大工廠”。而且科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來了新的工業(yè)革命，等靜壓石墨材料及制品的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域給等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)帶來了勃勃生機(jī)。近年來，由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的爆發(fā)，國外炭素產(chǎn)業(yè)受到了較嚴(yán)重的影響，于是他們加大了對中國的銷售力度。目前中國約能消耗世界等靜壓石墨產(chǎn)品的1/4,是世界上較好等靜壓石墨產(chǎn)品市場之一，等靜壓石墨產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的新階段。