Isotroopse grafiidi rakendused

1. Elektroodid EDM-i jaoks

Electrical Discharge Machining (EDM) on kaasaegne termilise ablatsiooniga töötlemisprotsess kõigi juhtivate materjalide jaoks materjali ülitäpseks töötlemiseks. EDM-i peamised kasutusvaldkonnad on survevaluvormide, survevaluvormide, sepistamisvormide ja prototüüpide tootmine. Seda töödeldakse impulsslahenduskorrosiooni põhimõttel ning toorik ja töötlemiselektrood asetatakse isoleerivasse vedelikku, näiteks petrooleumi, ning toorik tekitab tühjendamise hetkel kohapeal kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu, nii et metall on kiiresti sulatatud ja gaasistatud ning see sobib keeruka kujuga ja kõvade materjalidega toodete töötlemiseks. Grafiidil on kõrge sulamistemperatuur, see on hea elektrijuht ja tugev termilise šoki vastupidavus, mistõttu on see suurepärane elektroodimaterjal EDM-i jaoks. Võrreldes vaskelektroodidega on sellel mitmeid eeliseid, nagu madal elektroodide tarbimine, kiire töötlemiskiirus, madal tihedus, mugav töötlemine ja madal hind.

Spetsiaalsed grafiitelektroodid muutuvad elektrilahenduse töötlemises (EDM) üha olulisemaks, kui on vaja väga suurt täpsust ja täiustatud konstruktsioone. Tavaline grafiitmaterjal on jämedateraline madala tihedusega anisotroopne grafiit, mis ei suuda EDM-i vajadusi rahuldada, samas kui suure tihedusega isotroopse grafiitelektroodiga on ühtlane, tihe ja kõrge töötlustäpsus, mis vastab selles osas esitatud nõuetele.

2. Pooljuhtide tööstus

Pooljuhtide tööstus on kõige kiiremini kasvava nõudlusega rakendusvaldkond. SiC-kattega grafiiti, mille alusmaterjaliks on suure tihedusega isotroopne grafiit, saab laias laastus kasutada ränikristallide tootmiseks kasutatavate kütteseadmete, tiiglite, kuumutuskehade ja räni monokristalli tõmbamise plaatide jaoks. Märkimisväärse turuosa hõivavad räniplaatide pinnakihi riiulid, integraallülituse pakendivormid, kütteelemendid ja tiiglid liitpooljuhtide jaoks jne. Nendes toodetes on grafiidi hea isotroopia tõttu küte ja kuumutamine ühtlasemad, mistõttu see mitte ainult ei paranda toote kvaliteeti, vaid pikendab ka seadmete või seadmete eluiga.

3. Tuumagrafiit

Tuumareaktori südamik koosneb tuumkütusest, konstruktsioonimaterjalidest ja aeglustusmaterjalidest. Grafiidi anisotroopia astmel on äärmiselt oluline mõju tuumareaktorite ohutule tööle. Kõrge temperatuuriga gaasjahutusega reaktori konstruktsioon peaks tagama, et grafiitkomponentide vahelised mõõtmete muutused ei piiraks üksteist reaktori töötamise ajal, et vältida liigset pinget ja põhjustada grafiitkomponentide kahjustamist; samal ajal peaks grafiitkomponentide vahe olema võimalikult väike, et vähendada jahutusvedeliku lekkimist. voolu. Seetõttu peaks grafiidi anisotroopia aste olema võimalikult väike, tavaliselt alla 1,3, eelistatavalt alla 1,05.

Suure tihedusega isotroopsel grafiidil on mõõdukad mehaanilised omadused, eriti suurepärased mehaanilised omadused kõrgel temperatuuril, suur soojusjuhtivus ja madal lineaarpaisumistegur. Mitmeotstarbelistes kõrgtemperatuurilistes gaasjahutusega reaktorites kasutatakse seda peamiselt reflektori, moderaatori ja aktiivse tsooni struktuurina. Materjal koos tuumkütusega moodustab tuumkütusesõlme. See puutub mitme aasta jooksul kokku suure energiaga gammakiirguse ja kiire neutronkiirgusega temperatuuril 400–1200 kraadi C, mistõttu on lihtne tekitada abikiirituskahjustusi, muutes seeläbi grafiidi struktuuri ja omadusi. Seetõttu peab materjalil olema kõrge grafitiseerumisaste, hea isotroopia, ühtlane koostis ja madal elastsusmoodul. minu riigi praegune tuumagrafiit sõltub peamiselt impordist.

4. Metallurgiatööstus

Kasutatakse peamiselt metalli pidevvaluvormide ning kõrgkõvade materjalide tootmiseks mõeldud kõrgtemperatuuriliste ja kõrgsurvevormimaterjalide jaoks. Tänu oma peenosakeste struktuurile, suurele mehaanilisele tugevusele ja ühtlasele soojusjuhtivusele muudab suure tihedusega isotroopne grafiit pidevvalu- ja vormimistoodete pinna siledaks, kõrge sisekvaliteedi ja pika kasutuseaga ning on suurepärane materjal vormide jaoks..Suurte paagutatud materjalide puhul on vormiseina paksus võimalikult õhuke ning kasutada tuleb suure tugevusega peenstruktuuri isotroopset grafiiti.

5. Masinatööstus

Seda kasutatakse söeharjades, mehaanilistes tihendites, kontaktrataste kollektorplaatides jne ning kõrge määrdevõime ja kõrge juhtivus on töötlemise täpsuse jaoks äärmiselt olulised. Tavalisi grafiitmaterjale tuleb tugevuse ja õhutiheduse parandamiseks immutada vaigu ja metalliga, kuid nende kasutusala on korrosioonikindluse ja kõrge temperatuurikindluse osas piiratud. Suure tihedusega isotroopsel grafiidil on madal hõõrdetegur ja hea soojusjuhtivus. Libisevad hõõrdematerjalid, nagu laagrid, mehaaniliste tihendite tihendusrõngad, kolvirõngad jne.