В чем разница между литым графитом и изостатическим графитом?

Графит выделяется своими исключительными свойствами, включая высокую тепло- и электропроводность, превосходную стойкость к тепловым ударам и химическую инертность. Среди синтетических графитов выделяются два основных типа: литой графит и изостатический графит. Хотя оба типа производятся из углеродсодержащего сырья и подвергаются высокотемпературной обработке для получения графитовой структуры, их принципиальное отличие заключается в процессе формования, который существенно влияет на свойства конечного материала и его пригодность для различных применений.

Разница между литым графитом и изостатическим графитом

1. Процесс производства:

Графит, полученный методом литья под давлением:

Изготавливается путем прессования смеси графитового порошка и связующего в пресс-форме под одноосным (однонаправленным) или иногда двунаправленным давлением.

Этот процесс может включать технологию «прессования по размеру» (PTS), позволяющую производить изделия с формой, близкой к заданной, что может быть экономически эффективно для крупносерийного производства сложных деталей. Может быть выполнен методом холодного или горячего прессования.

Изостатический графит:

Изготавливается методом холодного изостатического прессования (CIP).

Сырьевая смесь помещается в гибкую пресс-форму и подвергается равномерному высокому давлению со всех сторон текучей средой (жидкостью или газом) в герметичной камере. Этот процесс основан на законе Паскаля, что обеспечивает равномерное сжатие.

Этот метод обычно считается более передовым и может также включать теплое или горячее изостатическое прессование.

2. Свойства материала:

Графит, полученный методом прессования:

Анизотропные свойства: Его характеристики (прочность, теплопроводность, электропроводность) могут варьироваться в зависимости от направления измерения, особенно при формовании методом экструзии (разновидности формования через матрицу). Некоторые виды графита, полученные методом прессования, также могут обладать высокой анизотропией из-за аксиального процесса формования.

Может иметь мелко- и ультрамелкую грануляцию.

Свойства могут быть изменены в соответствии с конкретными трибологическими или электрическими требованиями.

Изостатический графит:

Изотропные свойства: Это наиболее существенное отличие. Благодаря равномерному давлению во всех направлениях в процессе производства изостатический графит обладает стабильными свойствами (прочность, плотность, тепло- и электропроводность, тепловое расширение) во всех направлениях.

Как правило, имеет наименьший размер зерна среди синтетических графитов, часто ультрамелкий.

Как правило, обладает более высокой плотностью, прочностью и стойкостью к тепловым ударам по сравнению с другими видами графита.

Часто имеет очень низкое содержание примесей (например, < 5 ppm), что делает его пригодным для применения в высокочистых отраслях.

Прочность увеличивается с повышением температуры (до определённого предела).

Может обрабатываться с очень высокой точностью.

3. Приложения:

Графит, полученный методом литья под давлением:

Часто используется в экономичных приложениях, где анизотропные свойства приемлемы или даже желательны.

Распространён в машиностроении и автомобилестроении, где важны низкий износ, долговременная стабильность и регулируемое расширение.

Может использоваться для электродов, тиглей и общепромышленного применения, где стабильность характеристик не столь важна.

Подходит для литейных форм и пресс-форм для непрерывного литья под давлением.

Изостатический графит:

Предпочтителен для высокопроизводительных прецизионных приложений, где важны однородность и стабильность свойств.

Широко используется в производстве полупроводников (например, для компонентов горячей зоны печей для выращивания кристаллов), аэрокосмической промышленности (благодаря высокой прочности и термической стабильности) и ядерной технике.

Отлично подходит для высокопроизводительных графитовых печей, электродов для электроэрозионной обработки (ЭЭО) и непрерывного литья, где требуются высокая размерная точность и качество поверхности.

Применяется в солнечной (фотоэлектрической) энергетике, химической промышленности (теплообменники, коррозионно-стойкие детали) и металлургии.

По сути, хотя оба материала являются синтетическими графитами, изостатический графит отличается превосходной однородностью, более мелким размером зерна и более высокими общими характеристиками благодаря уникальному процессу производства, что делает его идеальным для сложных высокоточных применений. Формованный графит обладает более широким спектром специальных свойств и может быть более экономически выгодным для определенных применений.