Aký je tok výrobného procesu vysoko čistého grafitu?

Ako dodávateľ grafitu vysokej čistoty sa ma často pýtajú na tok výrobného procesu grafitu vysokej čistoty. Vysoko čistý grafit je kľúčovým materiálom v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane polovodičov, letectva a metalurgie, vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam, ako je vysoká tepelná vodivosť, chemická stabilita a nízky koeficient tepelnej rozťažnosti. V tomto blogu vás prevediem podrobným výrobným procesom vysoko čistého grafitu.

Výber surovín

Prvým krokom pri výrobe vysoko čistého grafitu je starostlivý výber surovín. Spravidla sa používa kvalitný prírodný grafit alebo ropný koks. Prírodný grafit má vysoký stupeň grafitizácie a dobrú kryštalickú štruktúru, zatiaľ čo ropný koks je vedľajším produktom procesu rafinácie ropy a môže byť nákladovo efektívnou alternatívou.

Suroviny získavame od spoľahlivých dodávateľov, ktorí dodržiavajú prísne normy kontroly kvality. Suroviny sa analyzujú na obsah uhlíka, obsah popola, prchavé látky a distribúciu veľkosti častíc. Na výrobu grafitu vysokej čistoty sa uprednostňujú suroviny s nízkym obsahom popola (menej ako 1 %), pretože popol môže kontaminovať konečný produkt a ovplyvniť jeho vlastnosti.

Drvenie a brúsenie

Po výbere surovín prechádzajú procesom drvenia a mletia. Drvenie sa používa na zmenšenie veľkosti veľkých hrudiek surovín na menšie kúsky. Zvyčajne sa to robí pomocou čeľusťových drvičov, kužeľových drvičov alebo nárazových drvičov.

Po rozdrvení sa materiály ďalej melú na jemný prášok. Mletie je rozhodujúcim krokom, pretože ovplyvňuje povrchovú plochu a distribúciu veľkosti častíc prášku, čo následne ovplyvňuje následné kroky spracovania. Na mletie sa bežne používajú guľové mlyny, prúdové mlyny alebo vibračné mlyny. Cieľom je dosiahnuť jemný prášok s veľkosťou častíc od niekoľkých mikrometrov do desiatok mikrometrov v závislosti od konkrétnych požiadaviek aplikácie.

Kalcinácia

Kalcinácia je dôležitý proces pri výrobe grafitu vysokej čistoty. Mletý prášok sa zahrieva na vysokú teplotu (zvyčajne medzi 1200 °C a 1500 °C) v inertnej atmosfére, ako je dusík alebo argón. Tento proces odstraňuje prchavé látky, vlhkosť a niektoré nečistoty z prášku.

Počas kalcinácie sa atómy uhlíka v surovine začnú preskupovať a vytvárať usporiadanejšiu štruktúru. Kalcinovaný prášok má vyšší obsah uhlíka a lepšiu tepelnú stabilitu. Čas a teplota kalcinácie sú starostlivo kontrolované, aby sa zabezpečilo dosiahnutie požadovaných vlastností prášku.

Miešanie a pridávanie spojiva

Po kalcinácii sa prášok zmieša so spojivom. Spojivo sa používa na držanie častíc grafitu pohromade počas následného procesu tvarovania. Ako spojivo sa bežne používa smola alebo živica.

Proces miešania sa uskutočňuje v mixéri, kde sa prášok a spojivo dôkladne premiešajú, aby sa zabezpečila homogénna zmes. Množstvo pridaného spojiva závisí od typu suroviny, spôsobu tvarovania a požadovaných vlastností konečného produktu. Všeobecne sa obsah spojiva pohybuje od 10 % do 30 % hmotnostných.

Formovanie

Na výrobu grafitu s vysokou čistotou je k dispozícii niekoľko spôsobov tvárnenia, vrátane extrúzie, lisovania a izostatického lisovania.

Extrúzia: Pri extrúzii sa zmiešaný materiál tlačí cez matricu, aby vytvoril súvislý tvar, ako sú tyče alebo rúrky. Extrúzia je vhodná na výrobu dlhých, rovných výrobkov s jednotným prierezom.
Lisovanie: Formovanie zahŕňa umiestnenie zmiešaného materiálu do formy a vyvíjanie tlaku na vytvorenie požadovaného tvaru. Táto metóda môže vytvárať zložité tvary, ale môže mať obmedzenia, pokiaľ ide o veľkosť a jednotnosť produktu.
Izostatické lisovanie: Izostatické lisovanie je preferovanou metódou na výrobu vysokokvalitných grafitových produktov s vysokou čistotou. Pri izostatickom lisovaní sa zmiešaný materiál umiestni do pružnej formy a vystaví sa rovnomernému tlaku zo všetkých smerov v tlakovej nádobe naplnenej kvapalinou, ako je olej. Táto metóda môže produkovať produkty s vysokou hustotou, jednotnou štruktúrou a vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami. Viac informácií nájdete oIzostaticky lisovaný grafit vysokej čistoty.

Pečenie

Po vyformovaní sa zelený korpus (nespekaný výrobok) pečie. Pečenie sa vykonáva pri vysokej teplote (zvyčajne medzi 800 °C a 1200 °C) v inertnej atmosfére, aby sa odstránilo spojivo a ďalej sa posilnila štruktúra produktu.

Počas pečenia sa spojivo rozkladá a karbonizuje a zanecháva uhlíkovú matricu, ktorá drží častice grafitu pohromade. Proces pečenia tiež pomáha zlepšiť hustotu a mechanickú pevnosť produktu. Čas pečenia a teplota sú starostlivo kontrolované, aby nedošlo k prasknutiu alebo deformácii produktu.

Grafitizácia

Grafitizácia je posledným a najdôležitejším krokom pri výrobe vysoko čistého grafitu. Upečený výrobok sa ohrieva na extrémne vysokú teplotu (zvyčajne nad 2500°C) v elektrickej peci. Pri tejto vysokej teplote sa atómy uhlíka v produkte preusporiadajú za vzniku vysoko usporiadanej grafitovej kryštálovej štruktúry.

Grafitizácia výrazne zlepšuje elektrickú a tepelnú vodivosť, chemickú stabilitu a klzkosť produktu. Proces grafitizácie je energeticky náročný a vyžaduje presnú kontrolu teploty. Grafitizovaný produkt má vysoký stupeň grafitizácie a môže spĺňať prísne požiadavky špičkových aplikácií, ako napr.Vysoko čistý grafit pre polovodiče.

Prečistenie

Hoci sa používajú vysoko čisté suroviny a výrobný proces je starostlivo kontrolovaný, v grafitizovanom produkte môžu stále zostať nejaké nečistoty. Čistenie sa vykonáva na ďalšie zníženie obsahu nečistôt a dosiahnutie požadovanej úrovne čistoty.

Existuje niekoľko spôsobov čistenia, vrátane chemického čistenia a vysokoteplotného vákuového čistenia. Chemické čistenie zahŕňa ošetrenie produktu kyselinami alebo zásadami, aby sa rozpustili a odstránili nečistoty. Vysokoteplotné vákuové čistenie využíva podmienky vysokej teploty a vákua na odparenie a odstránenie nečistôt.

Obrábanie a konečná úprava

Po vyčistení môže byť potrebné opracovať vysoko čistý grafitový produkt na konečné rozmery a povrchovú úpravu. Na dosiahnutie požadovaného tvaru a presnosti sa používajú obrábacie procesy ako sústruženie, frézovanie, vŕtanie a brúsenie.

Dôležitá je aj povrchová úprava výrobku, najmä pri aplikáciách, kde je potrebné, aby bol výrobok v kontakte s inými komponentmi. Na zlepšenie hladkosti povrchu produktu je možné vykonať leštenie alebo lapovanie.

High-Purity Graphite For Semiconductors High-Strength High-Purity Graphite factory

Kontrola kvality

Počas celého výrobného procesu sú zavedené prísne opatrenia na kontrolu kvality. Na zabezpečenie kvality surovín, medziproduktov a finálnych produktov sa vykonávajú rôzne testy.

Chemická analýza: Chemická analýza sa používa na stanovenie obsahu uhlíka, obsahu popola a obsahu nečistôt v produkte. Bežne sa používajú metódy ako spektroskopia a chemická titrácia.
Testovanie fyzikálnych vlastností: Testovanie fyzikálnych vlastností zahŕňa meranie hustoty, tvrdosti, tepelnej vodivosti, elektrickej vodivosti a mechanickej pevnosti produktu. Tieto vlastnosti sú rozhodujúce pre hodnotenie výkonu vysoko čistého grafitového produktu v rôznych aplikáciách.

Aplikácie vysoko čistého grafitu

Vysoko čistý grafit má široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach:

Polovodičový priemysel: Vysoko čistý grafit sa používa v polovodičovom priemysle na výrobu téglikov, ohrievačov a elektród. Jeho vysoká tepelná vodivosť, chemická stabilita a nízky obsah nečistôt z neho robia ideálny materiál na spracovanie polovodičov. Môžete sa dozvedieť viac oVysoko čistý grafit pre polovodiče.
Letecký priemysel: V leteckom a kozmickom priemysle sa grafit vysokej čistoty používa na výrobu komponentov, ako sú trysky rakiet, tepelné štíty a ložiská. Jeho vysoká pevnosť, vysoká teplotná odolnosť a nízka hmotnosť ho predurčujú na použitie v letectve.
Hutnícky priemysel: Vysoko čistý grafit sa používa v metalurgickom priemysle na výrobu elektród, téglikov a foriem. Jeho vynikajúca tepelná vodivosť a chemická stabilita z neho robia dôležitý materiál pre procesy tavenia a odlievania kovov.

Záver

Výrobný proces vysoko čistého grafitu je zložitý a viacstupňový proces, ktorý si vyžaduje prísnu kontrolu kvality a pokročilú technológiu. Od výberu suroviny až po konečnú úpravu, každý krok zohráva kľúčovú úlohu pri určovaní kvality a výkonu konečného produktu.

Ako dodávateľ grafitu vysokej čistoty sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné produkty, ktoré spĺňajú rôznorodé potreby našich zákazníkov. Či už potrebujeteVysoko čistý grafit pre polovodičealeboVysoká pevnosť Vysoká čistota grafitu, máme odborné znalosti a zdroje na splnenie vašich požiadaviek. Ak máte záujem o naše produkty z grafitu s vysokou čistotou, neváhajte nás kontaktovať ohľadom obstarávania a vyjednávania.