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等靜壓石墨塊其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

更新時(shí)間:2025-06-26點(diǎn)擊次數(shù):72
  等靜壓石墨塊是由高純石墨經(jīng)過(guò)特殊工藝壓制而成的新型石墨材料,具有一系列優(yōu)良特性,在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其主要原料是高純石墨。在生產(chǎn)過(guò)程中,高純石墨經(jīng)過(guò)破碎、配料、混合、軋輥、冷卻、磨粉、壓制、焙燒、浸漬和石墨化等一系列復(fù)雜工序,終制成等靜壓石墨塊。其中,等靜壓成型是等靜壓石墨塊生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟之一,它利用高壓液體傳遞壓力,使石墨顆粒在模具中均勻受壓,從而得到密度高、結(jié)構(gòu)均勻的石墨塊。
  等靜壓石墨塊其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
  1、各向同性
  定義:等靜壓石墨在宏觀(guān)性能上表現(xiàn)出各向同性,即不同方向上的物理性能(如電阻率、熱導(dǎo)率、機(jī)械強(qiáng)度等)差異極小,各向同性度通常為1.0~1.11。
  成因:
  成型工藝:等靜壓技術(shù)通過(guò)液體或氣體介質(zhì)傳遞壓力,使粉料在各個(gè)方向上均勻受壓,避免了模壓或擠壓成型中因壓力方向性導(dǎo)致的密度和結(jié)構(gòu)差異。
  原料與熱處理:若原料顆粒本身各向同性較好,且熱處理過(guò)程中溫度分布均勻,可進(jìn)一步減少內(nèi)部性能差異。
  2、均質(zhì)性與高密度
  均質(zhì)性:
  等靜壓成型時(shí),壓力沿所有方向均勻傳遞,使得材料內(nèi)部體積密度、孔隙分布等參數(shù)高度均勻,避免了模壓成型中常見(jiàn)的密度梯度問(wèn)題。
  即使對(duì)于大尺寸制品,密度下降梯度也通常小于1%,可視為均質(zhì)材料。
  高密度:
  等靜壓石墨的體積密度顯著高于普通石墨,冷等靜壓(CIP)制品密度可達(dá)1.7~1.8 g/cm³,熱等靜壓(HIP)制品相對(duì)密度甚至可達(dá)99.8%~99.99%。
  高密度源于顆粒間的緊密排列和極少的孔隙結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升了材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度。
  3、細(xì)密結(jié)構(gòu)與低缺陷
  細(xì)顆粒結(jié)構(gòu):
  原料通常采用超細(xì)石油焦或?yàn)r青焦(粒徑可小于0.02 mm),通過(guò)混捏和軋片工藝確保粘結(jié)劑均勻包裹顆粒,形成致密結(jié)構(gòu)。
  細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)減少了材料內(nèi)部的微裂紋和孔隙,提高了力學(xué)性能(如抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度)和耐磨性。
  低孔隙率:
  經(jīng)過(guò)多次浸漬-焙燒工藝,瀝青分解產(chǎn)生的揮發(fā)分被填充,進(jìn)一步降低孔隙率,提升材料致密度。
  4、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性與抗熱震性
  熱膨脹系數(shù)低:
  等靜壓石墨的熱膨脹系數(shù)極低,在高溫下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易因急冷急熱產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
  抗熱震性:
  在高溫環(huán)境中(如2500℃惰性氣氛下),其機(jī)械強(qiáng)度不降反升,適用于核反應(yīng)堆、半導(dǎo)體熱場(chǎng)等極d環(huán)境。
  5、可加工性與異形件成型能力
  結(jié)構(gòu)均勻性:
  由于密度和性能各向同性,等靜壓石墨易于加工成復(fù)雜形狀(如棒狀、管狀、異形件),且加工后尺寸精度高。
  彈性后效?。?/div>
  等靜壓成型后,材料內(nèi)部應(yīng)力分布均勻,釋放壓力時(shí)彈性變形小,避免了冷模壓常見(jiàn)的開(kāi)裂問(wèn)題。
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