Grafito isostático, también conocido como grafito formado isostáticamente, se refiere a un método en el que una mezcla de materias primas se comprime en bloques rectangulares o redondos en un sistema llamado prensado isostático en frío (CIP). El prensado isostático en frío es un método de procesamiento de materiales en el que los cambios de presión de un fluido confinado e incompresible se transmiten invariablemente a cada parte del fluido, incluida la superficie de su recipiente.
En comparación con otras técnicas como la extrusión y la formación por vibración, la tecnología CIP produce el grafito sintético más isotrópico.Grafito isostáticoTambién suele tener el tamaño de grano más pequeño de cualquier grafito sintético (aproximadamente 20 micrones).
Proceso de fabricación de grafito isostático.
El prensado isostático es un proceso de múltiples etapas que permite obtener bloques extremadamente uniformes y con parámetros físicos constantes en cada parte y punto.
Propiedades típicas del grafito isostático:
• Extremadamente alta resistencia al calor y a los químicos
• Excelente resistencia al choque térmico
• Alta conductividad eléctrica
• Alta conductividad térmica
• Aumenta la fuerza al aumentar la temperatura.
• Fácil de procesar
• Puede producirse con una pureza muy alta (<5 ppm)
Fabricación degrafito isostático
1. Coca-Cola
El coque es un componente que se produce en las refinerías de petróleo calentando hulla (600-1200°C). El proceso se lleva a cabo en hornos de coque especialmente diseñados utilizando gases de combustión y un suministro limitado de oxígeno. Tiene un poder calorífico mayor que el carbón fósil convencional.
2. Aplastamiento
Después de comprobar la materia prima, se tritura hasta un determinado tamaño de partícula. Máquinas especiales para triturar el material transfieren el fino polvo de carbón obtenido a bolsas especiales y las clasifican según el tamaño de las partículas.
Paso
Se trata de un subproducto de la coquización de la hulla, es decir, de la cocción a 1000-1200°C sin aire. La brea es un líquido negro denso.
3. Amasar
Una vez finalizado el proceso de molienda del coque, se mezcla con brea. Ambas materias primas se mezclan a alta temperatura para que el carbón se funda y se combine con las partículas de coque.
4. Segunda pulverización
Después del proceso de mezcla, se forman pequeñas bolas de carbón que deben molerse nuevamente hasta obtener partículas muy finas.
5. Prensado isostático
Una vez preparadas las partículas finas del tamaño requerido, sigue la etapa de prensado. El polvo obtenido se coloca en grandes moldes, cuyas dimensiones corresponden al tamaño del bloque final. El polvo de carbón en el molde se expone a alta presión (más de 150 MPa), lo que aplica la misma fuerza y presión a las partículas, disponiéndolas simétricamente y, por lo tanto, distribuidas uniformemente. Este método permite obtener los mismos parámetros de grafito en todo el molde.
6. Carbonización
La siguiente etapa, la más larga (2-3 meses), es la cocción en el horno. El material prensado isostáticamente se coloca en un horno grande, donde la temperatura alcanza los 1000°C. Para evitar defectos o grietas, la temperatura en el horno se controla constantemente. Una vez finalizada la cocción, el bloque alcanza la dureza requerida.
7. Impregnación de brea
En esta etapa, el bloque puede impregnarse con brea y quemarse nuevamente para reducir su porosidad. La impregnación se suele realizar con una brea de menor viscosidad que la brea utilizada como aglutinante. Se requiere una viscosidad más baja para llenar los huecos con mayor precisión.
8. Grafitización
En esta etapa se ha ordenado la matriz de átomos de carbono y el proceso de transformación de carbono a grafito se denomina grafitización. La grafitización es el calentamiento del bloque producido a una temperatura de aproximadamente 3000°C. Después de la grafitización, la densidad, la conductividad eléctrica, la conductividad térmica y la resistencia a la corrosión mejoran significativamente, y también se mejora la eficiencia del procesamiento.
9. Material de grafito
Después de la grafitización, se deben comprobar todas las propiedades del grafito, incluido el tamaño del grano, la densidad, la resistencia a la flexión y a la compresión.
10. Procesamiento
Una vez que el material esté completamente preparado y comprobado, se puede fabricar según los documentos del cliente.
11. Purificación
Si se utiliza grafito isostático en las industrias de semiconductores, silicio monocristalino y energía atómica, se requiere una alta pureza, por lo que todas las impurezas deben eliminarse mediante métodos químicos. La práctica típica para eliminar las impurezas de grafito es colocar el producto grafitado en un gas halógeno y calentarlo a aproximadamente 2000°C.
12. Tratamiento superficial
Dependiendo de la aplicación del grafito, su superficie puede estar pulida y tener una superficie lisa.
13. Envío
Después del procesamiento final, los detalles de grafito terminados se empaquetan y se envían al cliente.
Para obtener más información sobre los tamaños disponibles, los grados de grafito isostático y los precios, no dude en contactarnos. Nuestros ingenieros estarán encantados de asesorarle sobre los materiales adecuados y responder a todas sus preguntas.
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Hora de publicación: 14 de septiembre de 2024