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燒結模及其它金剛石燒結模具
利用人造石墨材料熱變形的特點,可制造晶體管的燒結模具和支架,現已廣泛使用,它已成為發(fā)展半導體工業(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。熱壓燒結金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔負著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結工藝要求:溫度達到(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)。其用途主要有二,一是用于窯頭、窯尾的密封,二是用于托輪與輪帶之間的潤滑。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電性、較高的電阻率、足夠的機械強度,還需要其具有良好的化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)達國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細顆粒結構、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、結構致密、表面光潔度高、化性較強,平均使用壽命可達30~40次。金剛石模具要求材質硬度高,化性能好,加工精度高等特點,采用石墨原材料大大延長了模具使用壽命和提高了化性能。
石墨由于其特殊結構,而具有如下特殊性質:
1)耐高溫性:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。
2)導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。銅電極在加工完成后,還需手藝進行修整以去除毛刺,而石墨加工后沒有毛刺,節(jié)省了很多本錢,一起更簡單完成自動化出產。導熱系數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。
隨著科學技術的不斷發(fā)展,人們對石墨也開發(fā)了許多新用途。高純石墨制品用于高純金屬冶煉、電子工業(yè)、核工業(yè)及模具制造;普通石墨制品可用于鋁電分解槽、粉末冶金燒結爐、鐵合金爐及其他礦熱爐內砌體材料。石墨和其他雜質材料用于煉鋼工業(yè)時可作為增碳劑,滲碳使用的碳質材料的范圍很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。石墨粉在模具中的應用優(yōu)勢隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,石墨粉的應用領域越來越廣泛,它不僅有導電功能,還有潤滑的作用。石墨在常溫下具有很好的化學穩(wěn)定性,不受任何強酸,強堿的侵蝕。因此,石墨制品即使長期使用損耗也很少,只要擦拭干凈還如新的一樣。
石墨的一個主要用途是生產耐火材料,包括耐火磚、坩堝、連續(xù)鑄造粉、鑄模芯、鑄模、洗滌劑和耐高溫材料。近年來,耐火材料工業(yè)中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐 內襯中被廣泛應用,以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應用。在世界范圍內鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連,全世界煉鋼業(yè)約消耗的耐火材料。
金剛石石墨模具被使用在哪些行業(yè)中
1、耗能低,因為它設計比較合理,結構新進,使用的材料新穎,經過合理的測試和同類產品耗能低;
2、污染少,因為是才喲個的然氣或者是液化氣體進行清潔為原材料,這樣污染會比較小。