高纯石墨简述、特点、应用、理化指标及制造过程
1、高纯石墨材料简述

高纯石墨是指含碳量大于99.99%的石墨。高纯石墨具有高强度、高密度、高纯度、化学稳定性高、结构致密均匀、耐高温、导电率高、耐磨性好、自润滑、易加工等特点, 广泛应用于冶金、化工、航天、电子、机械、核能等工业领域。尤其是大规格高质量的高纯石墨, 作为替代性材料, 在高科技、新技术领域有着宽广的应用空间, 具有广泛的应用前景。

根据压制成型方法的不同:高纯石墨又分为等静压石墨和模压石墨、挤压石墨等。

等静压石墨是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料,更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。除上述几个主要用途之外,等静压石墨在硬质合金(真空炉发热器、烧结板等)、采矿(制造钻头模具)、化工(换热器及防腐件)、冶金(钳锅)、机械(机械密封)、宇航(喷嘴等)、石墨反应堆(减速材及反射材)等领域被广泛使用。

由于模压石墨颗粒度细和内部结构同质性,如果不考虑尺寸原因的话他可以用来代替等静压石墨。

作为一家拥有自己生产线和设备的石墨原材料生产商,信瑞达石墨同时拥有可靠的原料制造商的渠道,通过可靠的采购系统,以及完善的质量检查制度,我们能够提供精心挑选的原材料并以稳定的方式供应。

获取报价
2、石墨的特点

石墨的结晶格架为六边形层状结构,具完整的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。
石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:

1) 耐高温性

石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。

2) 优异的导电、导热性

石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。

3)润滑性

石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4)化学稳定性

石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

5)良好的加工性能

与金属材料相比,体积密度低,从而实现轻量化设计。此外,它还具有出色的机械加工性能,有利于精确的成型加工。

6)抗热震性

石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

石墨材料经过浸渍或者涂层等工艺可拓展特殊性能,如您需要特殊处理请联系我们的客户经理。

3、石墨的应用

光伏行业:多晶硅生产中的流化床反应器(FBR)反应炉、晶硅沉积的高纯电极(卡瓣)、加热器(加热元件)、STC-TCS氢化炉的气体管道(气体分布器);硅晶体提拉用的加热器、坩埚、导流筒和保温筒等;多晶铸锭使用的加热器、DS块、侧/底板等;以及PECVD(等离子体化学气相沉积)装置:石墨舟、晶片载板。

半导体行业:半导体和LED生产中使用的加热器、坩埚、保温筒和导流筒;硅外延基座和MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备:载盘(筒式基座,平板基座,单片式基座)、离子注入用部件;MOCVD反应设备中LED 芯片生产使用的盖子,环和卫星盘;

高温炉:真空炉和惰性气体炉中的配件:加热管、加热箱、圆形加热器、蛇形加热器、螺丝螺母、型材、支承系统和横梁;高温炉用上料部件和系统:烧结盘、料架结构件、支撑柱。

粉末冶金行业:烧结板、烧结舟皿、加热管、接触电桥、导辊和基座。

机械工程:真空泵、压缩机中的配件如:碟片、密封环、旋片、转子、密封圈、叶片、尾盘,(化工和制药工业、印刷和造纸工业、食品包装、涂层及拣取和放置应用);鼓风机配件:转子、旋片、叶片等。

化学及石油化工行业:密封圈、轴承、活塞和导向环、金属套环、控制环。

电火花放电加工:主要使用细颗粒等静压石墨制作各种放电加工用的石墨电极。

金属行业:应用于有色金属、贵重金属和铁等冶炼的:连续铸造模具和坩埚;制造火车车轮的压铸模具;制造金刚石钻头的烧结模具及除气系统用的石墨转子、纯化管;铸造铝用的铸造环;注气管和旋转式分配系统使用的石墨注气管等。

汽车行业:轴承、密封圈、转子、叶片。

玻璃及耐火材料行业:工业中空玻璃和玻璃容器行业中使用石墨制作输送机流槽、夹具、导轨、滑块、接触部件、推顶臂、分流器、滑动三角板、底板等;大型浮法玻璃连续生产中主要使用石墨镶块;熔铸氧化锆耐火砖要用到石墨板和模具等。

技术推动石墨材料应用的无限可能

通过各种浸渍技术、涂层技术的应用,我们的高纯细颗粒结构石墨材料可以在更多领域发挥重要的作用。
4、石墨的理化指标
产品牌号应用领域体积密度电阻率硬度抗折强度抗压强度气孔率灰分提纯灰分颗粒度
g/cm3μΩmHSDMpaMpa%PPMPPMμm
xrd-4w通用1.758-11423865175005013-15
xrd-5w通用1.858-10484685135005013-15
xrd-5r电火花1.6813513886185005013-15
xrd-10w电火花,光伏1.7612-14564185165005012
xrd-20b通用1.5812-163522452310005015
xrd-30b通用1.7110-153828502010005015
xrd-40b通用1.807-12423872179005015
xrd-50b通用1.847-12504586139005015
xrd-20h润滑1.5812-163523502315005015
xrd-40d电火花1.6812-165040821810005010-12
xrd-50d电火花1.8312-166550102139005010
xrd-6k光伏,真空炉1.8111-145845901210005012
xrd-6ks光伏,真空炉,贵金属熔炼1.8610-1365481001110005012
xrd-7k电火花1.8311-146750110121000508
xrd-8k电火花,贵金属熔炼1.8610-147255120121000506
xrd-6w连铸,烧结,高温铸造1.908-953559511/5012
xrd-7w电火花,光伏1.8511-13655111512/5010
xrd-8w电火花,光伏1.9111-13706013511/5010

1.以上数据为典型值,最终实际值会有微少的出入,请以具体产品数值为准。
2. 单位换算: μΩ•m=μΩ•cm×0.01 MPa=kgf/cm2×0.098 GPa=kgf/mm2×0.0098 W/(m•K)=kcal/h•m℃×1.16
3.除了以上描述的产品之外,还有其他产品尺寸。联系信瑞达石墨即可获取详细的资料。

5、石墨的制造流程

人造石墨制品一般用易石墨化的石油焦、沥青焦为原料,经过粉碎后配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机械加工等一系列工序而制成。

石墨生产流程图