Grafite isostática, também conhecido como grafite formado isostaticamente, refere-se a um método em que uma mistura de matérias-primas é comprimida em blocos retangulares ou redondos em um sistema denominado prensagem isostática a frio (CIP). A prensagem isostática a frio é um método de processamento de material no qual as alterações na pressão de um fluido confinado e incompressível são transmitidas invariavelmente a todas as partes do fluido, incluindo a superfície do seu recipiente.
Em comparação com outras técnicas, como extrusão e formação por vibração, a tecnologia CIP produz a grafite sintética mais isotrópica.Grafite isostáticatambém normalmente tem o menor tamanho de grão de qualquer grafite sintética (aproximadamente 20 mícrons).
Processo de fabricação de grafite isostática
A prensagem isostática é um processo multiestágio que permite obter blocos extremamente uniformes com parâmetros físicos constantes em cada peça e ponto.
Propriedades típicas da grafite isostática:
• Resistência extremamente alta ao calor e a produtos químicos
• Excelente resistência ao choque térmico
• Alta condutividade elétrica
• Alta condutividade térmica
• Aumenta a força com o aumento da temperatura
• Fácil de processar
• Pode ser produzido com pureza muito alta (<5 ppm)
Fabricação degrafite isostática
1. Coca-Cola
O coque é um componente produzido nas refinarias de petróleo através do aquecimento de carvão mineral (600-1200°C). O processo é realizado em fornos de coque especialmente projetados, utilizando gases de combustão e um suprimento limitado de oxigênio. Tem um valor calorífico superior ao do carvão fóssil convencional.
2. Esmagamento
Após a verificação da matéria-prima, ela é triturada até um determinado tamanho de partícula. Máquinas especiais para moagem do material transferem o pó de carvão muito fino obtido em sacos especiais e os classificam de acordo com o tamanho das partículas.
Tom
Este é um subproduto da coqueificação da hulha, ou seja, da torrefação a 1000-1200°C sem ar. O piche é um líquido preto denso.
3. Amassar
Após a conclusão do processo de moagem do coque, ele é misturado ao piche. Ambas as matérias-primas são misturadas em alta temperatura para que o carvão possa derreter e se combinar com as partículas de coque.
4. Segunda pulverização
Após o processo de mistura, formam-se pequenas bolas de carbono, que devem ser novamente trituradas em partículas muito finas.
5. Prensagem isostática
Uma vez preparadas as partículas finas do tamanho necessário, segue-se a etapa de prensagem. O pó obtido é colocado em grandes moldes cujas dimensões correspondem ao tamanho final do bloco. O pó de carbono no molde é exposto a alta pressão (mais de 150 MPa), que aplica a mesma força e pressão às partículas, organizando-as simetricamente e assim distribuídas uniformemente. Este método permite obter os mesmos parâmetros de grafite em todo o molde.
6. Carbonização
A próxima e mais longa etapa (2-3 meses) é assar no forno. O material prensado isostaticamente é colocado em um grande forno, onde a temperatura chega a 1000°C. Para evitar defeitos ou fissuras, a temperatura do forno é constantemente controlada. Após a conclusão do cozimento, o bloco atinge a dureza necessária.
7. Impregnação de piche
Nesta fase, o bloco pode ser impregnado com piche e queimado novamente para reduzir a sua porosidade. A impregnação geralmente é realizada com um breu de viscosidade inferior ao breu utilizado como aglutinante. A viscosidade mais baixa é necessária para preencher as lacunas com mais precisão.
8. Grafitização
Nesta fase, a matriz de átomos de carbono foi ordenada e o processo de transformação do carbono em grafite é denominado grafitização. A grafitização é o aquecimento do bloco produzido a uma temperatura de cerca de 3000°C. Após a grafitização, a densidade, a condutividade elétrica, a condutividade térmica e a resistência à corrosão são significativamente melhoradas, e a eficiência do processamento também é melhorada.
9. Material de grafite
Após a grafitização, todas as propriedades do grafite devem ser verificadas – incluindo tamanho de grão, densidade, flexão e resistência à compressão.
10. Processamento
Depois que o material estiver totalmente preparado e verificado, ele poderá ser fabricado de acordo com os documentos do cliente.
11. Purificação
Se a grafite isostática for usada nas indústrias de semicondutores, silício monocristalino e energia atômica, é necessária alta pureza, portanto, todas as impurezas devem ser removidas por métodos químicos. A prática típica para remover impurezas de grafite é colocar o produto grafitado em um gás halogênio e aquecê-lo a cerca de 2.000°C.
12. Tratamento de superfície
Dependendo da aplicação do grafite, sua superfície pode ser retificada e ter uma superfície lisa.
13. Envio
Após o processamento final, os detalhes acabados de grafite são embalados e enviados ao cliente.
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Horário da postagem: 14 de setembro de 2024