Vitenskapelig popularisering - grafitt

Allerede på 1930-tallet startet Li Mao-grafittgruven i Jixi, Heilongjiang-provinsen, og Shanshui-steingrafittgruven i Shandong-provinsen produksjon og prosessering av grafitt. På den tiden var velgjøringsprosessen enkel, arbeidsforholdene for arbeiderne var dårlige, og produktiviteten var ekstremt lav, med en årlig produksjon på bare flere tusen tonn. Etter flere tiår med utvikling har produksjonen av grafitt- og karbonprodukter i Kina økt raskt. Fra 2004 til 2011 var den sammensatte årlige vekstraten for produksjon av grafitt og karbonprodukter 22,12 %. I 2011 var produksjonen av grafitt- og karbonprodukter i Kina 2556,17 millioner tonn, med en årlig økning på 21,98 %.

Grafitt- og karbonprodukter har utmerkede egenskaper og blir stadig mer utbredt. Deres produksjonskapasitet og økonomiske fordeler viser en rask veksttrend. I 2011 gikk utviklingen av Kinas grafitt- og karbonproduktindustri raskt. Bedriftene innen bransjen hadde høy evne til å styre og kontrollere kostnader og hadde sterk lønnsomhet. I følge data fra National Bureau of Statistics nådde den industrielle produksjonsverdien av Kinas grafitt- og karbonproduktindustri i 2011 167,564 milliarder yuan; salgsinntektene var 167,765 milliarder yuan, en økning på 40,58 %; den totale fortjenesten var 10,959 milliarder yuan, en økning på 50,87 %. Med den kontinuerlige utvidelsen av applikasjoner har konkurransen i Kinas grafitt- og karbonproduktindustri også blitt stadig hardere.

Det er et stort antall bedrifter som driver med grafitt- og karbonprodukter innenfor produksjonsskalaen i Kina, og konsentrasjonsnivået er relativt lavt. Ved utgangen av 2011 var det 871 bedrifter under produksjonsskalaen i Kinas grafitt- og karbonproduktindustri. De totale salgsinntektene til de ti beste foretakene utgjorde bare 13,46 % av hele bransjen. Fra perspektivet til utviklingstrenden og det konkurransedyktige landskapet til det globale grafitt- og karbonproduktmarkedet, i fremtiden vil grafitt- og karbonproduktindustrien i Kina gradvis bli konsentrert i store grupper, og konsentrasjonsnivået til denne industrien vil øke ytterligere.

Med den raske utviklingen av industrier som metallurgi, kjemiteknikk, maskineri, medisinsk utstyr, atomenergi, biler, romfart, etc. i Kina, vil etterspørselen etter grafitt- og karbonprodukter i disse industriene fortsette å øke, og den kinesiske grafitt- og karbonproduktindustrien vil opprettholde en rask veksttakt. Fra 2006 til 2011 var den årlige sammensatte veksten av salgsinntektene i Kinas grafitt- og karbonproduktindustri 36,56 %.

Avledet fra det greske ordet "graphein", som betyr "brukes til å skrive". Det ble navngitt av den tyske kjemikeren og mineralogen AG Werner i 1789.

Karbon er et veldig vanlig grunnstoff som finnes i ulike former i atmosfæren og jordskorpen. Karbon i sin elementære form har blitt anerkjent og brukt av mennesker i lang tid. En rekke karbonforbindelser - organiske stoffer - er grunnlaget for liv. Karbon er en av komponentene i råjern, smijern og stål. Karbon kan kjemisk kombineres med seg selv for å danne et stort antall forbindelser, som er viktige molekyler i biologi og handel. De fleste molekyler i levende organismer inneholder karbon.

Eksistensform

Karbon finnes i forskjellige former, inkludert krystallinsk elementært karbon som diamant og grafitt; amorft karbon som kull; komplekse organiske forbindelser som dyr og planter; og karbonater som marmor. De fysiske og kjemiske egenskapene til elementært karbon avhenger av dets krystallstruktur. Diamant, som er ekstremt hard, og grafitt, som er myk og glatt, har forskjellige krystallstrukturer og dermed distinkte utseende, tettheter, smeltepunkter osv.

Eiendomsegenskaper

Ved romtemperatur er de kjemiske egenskapene til elementært karbon relativt stabile, og det løses ikke opp i vann, fortynnede syrer, fortynnede baser eller organiske løsningsmidler. Ved høye temperaturer reagerer den med oksygen for å brenne, og genererer karbondioksid eller karbonmonoksid. Bare hydrogen kan reagere direkte med elementært karbon i halogener. Under oppvarmingsforhold er elementært karbon relativt lett å bli oksidert av syrer; ved høye temperaturer kan karbon også reagere med mange metaller og danne metallkarbider. Karbon er reduserbart og kan brukes til å smelte metaller ved høye temperaturer. I tillegg kan grafitt løses opp med klorsulfonsyre, og danner en klorsulfonsyre-"løsning" av enkelt--grafen.
Grafitt er et krystallinsk mineral av karbonholdige elementer. Dens krystallinske rammeverk er en sekskantet lagdelt struktur. Avstanden mellom hvert lag er 340 pm, og avstanden mellom karbonatomer i samme lag er 142 pm. . Det tilhører det sekskantede krystallsystemet og har en fullstendig lagdelt spaltning. Spaltningsplanene er hovedsakelig sammensatt av molekylære bindinger og har relativt svak molekylær tiltrekning, og dermed er dens naturlige flyteevne meget god.

På grunn av sin unike struktur har grafitt følgende spesielle egenskaper:

1) Varmebestandighet: Smeltepunktet til grafitt er 3850 ± 50 grader, og kokepunktet er 4250 grader. Selv etter å ha blitt brent av lysbuer med ultra-høy ​​temperatur, er vekttapet svært lite, og den termiske ekspansjonskoeffisienten er også svært lav. Styrken til grafitt øker med økningen i temperaturen. Ved 2000 grader dobles styrken til grafitt.

2) Elektrisk og termisk ledningsevne: Den elektriske ledningsevnen til grafitt er over 100 ganger høyere enn for vanlige ikke-metalliske mineraler. Dens varmeledningsevne overgår den til metaller som stål, jern og bly. Den termiske ledningsevnen avtar når temperaturen stiger, og selv ved ekstremt høye temperaturer blir grafitt en isolator. Grafitt kan lede elektrisitet fordi hvert karbonatom i grafitt danner kun 3 kovalente bindinger med andre karbonatomer, og hvert karbonatom beholder fortsatt ett fritt elektron for å overføre elektrisk ladning.

3) Smøreevne: Grafittens smøreegenskaper avhenger av størrelsen på grafittflakene. Jo større flak, jo lavere friksjonskoeffisient og bedre smøreevne.

4) Kjemisk stabilitet: Grafitt viser utmerket kjemisk stabilitet ved romtemperatur og kan motstå korrosjon fra syrer, alkalier og organiske løsemidler.

5) Plastisitet: Grafitt har god seighet og kan slipes til svært tynne plater.
6) Termisk sjokkmotstand: Ved bruk i romtemperatur tåler grafitt drastiske temperaturendringer uten å bli skadet. Ved temperatursvingninger er volumendringen av grafitt minimal og det vil ikke dannes sprekker.

Smeltepunkt for grafitt
Smeltepunktet for diamant er 3823K, mens det for grafitt er 3925K. Smeltepunktet for grafitt er høyere enn for diamant.
Sammenligning av smeltepunktene til grafitt og diamant kan ikke bare vurderes fra aspektet av bindingsenergi. Hvis antall brutte bindinger under smelting ignoreres, vil de oppnådde dataene ikke være pålitelige.

Allotropiske former
Grafitt, diamant, karbon 60, karbon nanorør, grafen, etc. er alle elementære former for karbonelementet. De er alle isomerer av samme grunnstoff.

Opprinnelse og distribusjon
Dannelse og forekomst: Grafitt dannes under høye temperaturer. Den mest utbredte typen er den metamorfe avsetningen av grafitt, som er dannet av regional metamorfose av sedimentære bergarter rike på organisk materiale eller karbonholdige materialer.
Kjente produksjonsområder: Ticonderoga, New York, Madagaskar og Ceylon.

De teknologiske egenskapene til grafitt avhenger hovedsakelig av dens krystallinske form. Grafittmineraler med forskjellige krystallinske former har forskjellige industrielle verdier og bruksområder. I industrien, basert på de forskjellige krystallinske formene, er grafitt klassifisert i tre kategorier.

Delan grafitt

Grovt sett kan alle grafittmaterialer oppnådd gjennom organisk karbonisering etterfulgt av høy-temperaturbehandling for grafitisering refereres til som kunstig grafitt, slik som karbonfibre, pyrolytisk karbon og skumgrafitt osv. Mens i en snevrere forstand, refererer kunstig grafitt vanligvis til et klumpet {2}fast karbonmateriale som er produsert ved bruk av karbonholdig{2} grunnmaterialet, kullasfalt som bindemiddel, og gjennom prosesser som batching, blanding, støping, karbonisering og grafitisering. Eksempler inkluderer grafittelektroder og isostatisk pressende grafitt.

Kunstig grafitt kan generelt klassifiseres i fire typer støpingsmetoder: vibrasjonsstøping, ekstruderingsstøping, kompresjonsstøping og isostatisk pressstøping.

Krystallinsk flakgrafitt

Grafittkrystallene er i form av flak; de dannes gjennom metamorfose under høyt trykk, og det er store flak og små flak. Egenskapene til denne typen grafittmalm er at dens karakter ikke er høy, vanligvis fra 2% til 3%, eller mellom 10% og 25%. Det er en av de beste flytende malmene i naturen, og gjennom flere maling og seleksjon kan det oppnås grafittkonsentrat av høy-kvalitet. Flyteevnen, smøreevnen og plastisiteten til denne grafitttypen er bedre enn andre grafitttyper; derfor er dens industrielle verdi størst.
Gfanitisk grafitt

Kryptokrystallinsk grafitt er også kjent som mikrokrystallinsk grafitt eller jordnær grafitt. Krystalldiametrene til denne typen grafitt er generelt mindre enn 1 mikrometer, og det spesifikke overflatearealet varierer fra 1 til 5 m2/g. Det er en samling av mikrokrystallinsk grafitt og kan bare sees i form av krystaller under et elektronmikroskop. Egenskapene til denne grafitttypen er at overflaten er jordaktig, mangler glans og har litt dårligere smøreevne enn flakgrafitt. Karakteren er relativt høy. Det er vanligvis 60-85%. Noen få kan nå over 90 %. Det brukes mest i støperiindustrien.

Grafitt er mye brukt i industrien og brukes i nesten alle sektorer. Den mest brukte typen i industrien er kunstig grafitt, også kjent som spesialgrafitt. Avhengig av måten den er dannet på, kan den klassifiseres i følgende typer.

1. Isostatisk trykkgrafitt. Dette er det mange kaller "tre-høy ​​grafitt", men det er ikke nødvendigvis isostatisk trykk bare fordi det er "tre-høyt".
2. Støpt grafitt
3. Ekstrudert grafitt, mest brukt som elektrodematerialer.
Blant dem, i henhold til partikkelstørrelsen til grafitt, kan den også deles inn i: detaljert strukturgrafitt, middels-grov grafitt (med en generell partikkelstørrelse på ca. 0,8 mm) og elektrodegrafitt (2-4 mm).

I grafittkrystaller danner karbonatomene i samme lag kovalente bindinger gjennom sp2-hybridisering. Hvert karbonatom er forbundet med tre andre atomer gjennom tre kovalente bindinger. De seks karbonatomene danner en vanlig sekskantet ring på samme plan, som strekker seg inn i en lagdelt struktur. Bindingslengdene til C-C-bindingene er alle 142 pm, som nøyaktig faller innenfor bindingslengden til atomkrystaller. Derfor, for det samme laget, er det en atomkrystall. På samme plan har hvert karbonatom fortsatt én p orbital igjen, og de overlapper hverandre. Elektronene er relativt frie, tilsvarer de frie elektronene i metaller, så grafitt kan lede varme og elektrisitet, noe som er karakteristisk for metalliske krystaller. Derfor tilhører den også kategorien metalliske krystaller.

Lagene i en grafittkrystall er atskilt med 340 pm, som er en relativt stor avstand. De holdes sammen av van der Waals-krefter, noe som betyr at de tilhører en molekylær krystall. Men på grunn av den sterke bindingen mellom karbonatomer på samme plane lag, er det ekstremt vanskelig å bryte dem, så smeltepunktet til grafitt er også veldig høyt og dens kjemiske egenskaper er stabile.
Gitt sin unike bindingsmodus, kan den ikke bare klassifiseres som en atomkrystall eller en molekylær krystall. I moderne termer regnes det som en blandet krystall.

Krystallegenskaper

Krystallsystem og romgruppe: Heksagonalt krystallsystem, P63/mc
Celleparametere: a0=0.246 nm, c0=0.670 nm
Typisk lagdelt struktur, karbonatomer er ordnet i lag, hvert karbon er koblet til tilstøtende karbon på like avstander, karbonene i hvert lag er ordnet i et sekskantet ringmønster, de sekskantede ringene av karboner i tilstøtende lag blir forskjøvet i parallell planretning før de blir overlagret for å danne den lagdelte strukturen. Ulike typer polymorfer er forårsaket av forskjellige orienteringer og avstander til forskyvningene. Avstanden mellom karbonatomer i øvre og nedre lag er mye større enn mellom karbon i samme lag (C-C-avstanden i laget=0.142 nm, C-C-avstanden mellom lagene=0.340 nm)
Form: Enkeltkrystaller er vanligvis i ark-eller plate-lignende form, men komplette sees sjelden. Aggregater er vanligvis i en skala-lignende, blokk-lignende og jord-lignende form.
Farge: Iron black

Streke: Lys svart
Åpenhet: Ikke-gjennomsiktig
Luster: Halv-metallisk glans
Hardhet: 1-2
Diaphaneity og fraktur: Parallell spalting er ekstremt komplett
Egenvekt: 2.21 - 2.26 g/cm³
Spesifikt overflateareal: 5 - 10 m²/g
Andre egenskaper: Det tynne arket er fleksibelt, har en glatt følelse, er utsatt for flekker på hendene og har god elektrisk ledningsevne
Identifikasjonsegenskaper: Strykesort farge, lav hardhet, en gruppe ekstremt komplette kløfter, en glatt følelse og flekker på hendene; hvis sinkpartikler fuktet med kobbersulfatløsning plasseres på grafitt, kan kobberflekker utfelles, men ingen slik reaksjon skjer på grafitt-som molybdenitt.

Når folk tenker på diamanter, forbinder de dem umiddelbart med de blendende og strålende scenene, som skinner sterkt mens de beveger seg. Men på grunn av deres høye pris, blir de fleste avskrekket fra å skaffe dem. Naturlige diamanter kalles "diamanter" først etter å ha blitt polert fra diamanter. Naturlige diamanter er ekstremt sjeldne. I verden er det bare to diamanter som veier mer enn 1000 karat (1 gram=5 karat), og det er bare noen få diamanter som veier over 400 karat. Den største diamanten som er oppdaget i Kina så langt veier 158.786 karat og kalles "Changlin Diamond". Som det sies, "sjeldenhet gjør noe verdifullt". Fordi naturlige diamanter som kan brukes som «diamanter» er svært sjeldne, ønsker folk å erstatte dem med «kunstige» diamanter. Dette fører naturligvis til ideen om "tvillingen" av diamant - grafitt.

Den kjemiske sammensetningen av både diamant og grafitt er karbon (C), og de omtales som "allotropiske former" av samme grunnstoff. Fra dette begrepet kan det forstås at de har samme "natur", men deres "form" eller "egenskaper" er forskjellige og ganske forskjellige. Diamant er for tiden det hardeste stoffet, mens grafitt er et av de mykeste stoffene.

Hardhetsforskjellen mellom grafitt og diamant er så betydelig, men folk håper fortsatt å få diamant gjennom kunstige syntesemetoder fordi grafitt (karbon) er rikelig tilgjengelig i naturen. Å transformere karbonet i grafitt til karbonarrangementsmønsteret til diamant er imidlertid ikke en lett oppgave. Under 5-60 000 atmosfærer med trykk ((5-6) × 10³ MPa) og temperaturer fra 1000 til 2000 grader Celsius, med bruk av metallkatalysatorer som jern, kobolt og nikkel, kan grafitt omdannes til diamantpulver.

Mer enn et dusin land rundt om i verden har vellykket syntetisert diamant. Imidlertid har denne typen diamanter svært fine partikler og dens hovedanvendelse er som slipemateriale, brukt til skjæring og ved boring av geologiske og petroleumsbrønner. For tiden, i verdens diamantforbruk, brukes 80% av de kunstige diamantene hovedsakelig i industrien, og produksjonen overstiger langt produksjonen av naturlige diamanter.

De opprinnelig syntetiserte diamantpartiklene var svarte, 0,5 mm i størrelse og veide omtrent 0,1 karat (minimumsstørrelsen for diamanter av -kvalitet er vanligvis ikke mindre enn 0,1 karat). Land som USA og Japan har allerede produsert diamantpartikler som veier opptil 6,1 karat. Vi kan si at diamanter har "fløyet" ut av grafitt. Syntetiske diamanter av perle-kvalitet vil også være tilgjengelig på markedet i nær fremtid.

Grafittrensing: Det er to metoder: kjemisk rensing og fysisk rensing.

1.Kjemisk rensing utnytter egenskapene til grafitt som er motstandsdyktig mot syrer, alkalier og korrosjon. Det innebærer å behandle grafittkonsentrat med syrer og alkalier for å løse opp urenheter, som deretter vaskes bort for å øke kvaliteten på konsentratet. Kjemisk rensing kan gi høy-karbongrafitt med en karakter på 99 %. Det finnes ulike metoder for kjemisk rensing, blant dem den mest brukte er høy-temperaturfusjonsmetoden med natriumhydroksid.

Grunnprinsippet er at under høye-temperaturforhold over 500 grader, reagerer urenhetene i grafitt (hovedsakelig silikatmineraler) med kaustisk soda, dvs. NaOH, for å danne vann-oppløselige reaksjonsprodukter. Ved å utvaske reaksjonsproduktene med vann kan noen urenheter elimineres. For andre urenheter, som jernoksider, etter alkalifusjon, nøytraliseres de med HCl for å danne vann-oppløselig jernklorid, som kan fjernes ved vannvask.

I prosessstrømmen ovenfor er konsentrasjonen av NaOH omtrent 50 %, og den blandes med grafitt i forholdet 1:0,8. Det vil si at for hvert 1 tonn høy-karbongrafitt som produseres, forbrukes omtrent 0,4 tonn NaOH. Tilsetningsmengden av HCl er omtrent 30 % av grafitten. Drivstoffet som brukes er kull, omtrent 0,6 til 0,7 tonn. Utstyret som brukes i alkalifusjonsmetoden inkluderer hovedsakelig røreverk av anker-type, smelteovner, spiralrøreverk, V-formede vasketanker osv. Gjenvinningsgraden er 85-90 %, og investeringen er 15-200 000 yuan. Selv om denne prosessen er relativt avansert, har den også noen mangler som høyt vannforbruk, overdreven grafitttap, lav produksjonshastighet, høyt alkaliforbruk og avfallsvæsken som forurenser miljøet.

2.Fysisk rensing, også kjent som høy-temperaturrensing, bruker den høye-temperaturmotstanden til grafitt. Den plasserer grafitten i en elektrisk ovn, isolerer den fra luften og varmer den opp til 2500 grader for å la urenheter (dvs. rester) fordampe, og dermed øke kvaliteten på den raffinerte malmen. Gjennom høy-temperaturrensing kan høy-grafitt med en karakter på 99,9 % oppnås. 6
Bruk Tradisjonell bruk

1). Som ildfaste materialer: Grafitt og dets produkter har egenskapene til høy temperaturbestandighet og høy styrke. I metallurgisk industri brukes de hovedsakelig til å produsere grafittdigler. Ved stålproduksjon er grafitt ofte brukt som et beskyttelsesmiddel for stålblokker og som den indre foringen av metallurgiske ovner.

2). Som et ledende materiale: Det brukes i den elektriske industrien for produksjon av elektroder, børster, karbonstenger, karbonrør, positive poler av kvikksølvlikerettere, grafittpakninger, telefondeler og belegg for TV-bilderør, etc.

3) Som-slitasjebestandig smøremateriale: Grafitt brukes ofte som smøremiddel i den mekaniske industrien. Smøreolje er ofte ikke egnet for bruk under forhold med høy-hastighet, høy-temperatur og høyt-trykk, mens grafittslitasjebestandige-materialer kan fungere uten smøreolje ved temperaturer fra 200 til 2000 grader og ved svært høye glidehastigheter. Mange utstyr for transport av etsende medier bruker mye grafittmaterialer for å lage stempelkopper, tetningsringer og lagre. Når de er i drift, er det ikke nødvendig å tilsette smøreolje. Grafittemulsjon er også et godt smøremiddel for mange metallbehandlingsprosesser (trådtrekking, rørtrekking).

4) Grafitt viser utmerket kjemisk stabilitet. Grafitt som har gjennomgått spesiell behandling har egenskaper som korrosjonsmotstand, god varmeledningsevne og lav permeabilitet. Det er mye brukt i produksjon av varmevekslere, reaksjonstanker, kondensatorer, forbrenningstårn, absorpsjonstårn, kjølere, varmeovner, filtre og pumpeutstyr. Den brukes i stor utstrekning i ulike industrisektorer, inkludert petrokjemikalier, hydrometallurgi, syre- og alkaliproduksjon, syntetiske fibre, papirfremstilling, etc., og sparer dermed en betydelig mengde metallmaterialer. Variantene av ikke-porøs grafitt varierer i korrosjonsbestandighet på grunn av de forskjellige harpiksene de inneholder. For eksempel er de impregnert med fenolharpiks motstandsdyktige mot syre, men ikke mot alkali; de som er impregnert med furfurylalkoholharpiks er motstandsdyktige mot både syre og alkali. Varmemotstanden til forskjellige varianter varierer også: karbon og grafitt tåler temperaturer på 2000 til 3000 grader Celsius i reduserende atmosfære, og begynner å oksidere ved henholdsvis 350 grader Celsius og 400 grader Celsius i oksiderende atmosfære; varmebestandigheten til ikke-porøse grafittvarianter avhenger også av impregneringsmidlet, og generelt har de som er impregnert med fenol- eller furfurylalkohol en varmebestandighet under 180 grader Celsius.

5) . Som støping, sandstøping, formpressing og metallurgiske materialer med høy-temperatur: På grunn av den lave termiske ekspansjonskoeffisienten til grafitt og dens evne til å tåle raske kjøle- og varmeendringer, kan den brukes som en form for glass. Etter bruk av grafitt kan de sorte metallene produsere komponenter med presise dimensjoner, glatte overflater, høyt utbytte, og kan brukes direkte eller med liten bearbeiding, og dermed spare store mengder metall. Ved produksjon av pulvermetallurgiske prosesser som harde legeringer, brukes grafittmaterialer vanligvis til å lage former og porselensbåter for sintring. Monokrystallinske silisiumkrystallvekstdigler, soneraffineringsbeholdere, støttearmaturer, induksjonsvarmer osv. er alle laget av grafitt med høy-renhet. I tillegg kan grafitt også brukes som grafittisolasjonsplater og baser for vakuumsmelting, ovnsrør med høy-temperaturmotstand, stenger, plater, gitter og andre komponenter ved høye temperaturer.

6) For atomenergiindustrien og forsvarsindustrien: Grafitt har utmerkede nøytronmoderatoregenskaper og brukes som nøytronmoderator i atomreaktorer. Uran-grafittreaktoren er en av de mest brukte typene atomreaktorer. Moderatormaterialet for kraftatomreaktorer bør ha høyt smeltepunkt, stabilitet og korrosjonsmotstand. Grafitt kan fullt ut oppfylle disse kravene. Renheten til grafitt som brukes i atomreaktorer er svært høy, med urenheter som ikke overstiger flere dusin PPM. Spesielt bør borinnholdet være mindre enn 0,5 PPM. I forsvarsindustrien brukes grafitt også til å produsere dysene til raketter med fast-brensel, nesene til missiler, deler av romnavigasjonsutstyr, varmeisolasjonsmaterialer og strålingsbeskyttelsesmaterialer.

7) Grafitt kan også forhindre kjeleskalering. Tester utført av relevante enheter har vist at tilsetning av en viss mengde grafittpulver (ca. 4-5 gram per tonn vann) til vannet kan forhindre avleiring på kjelens overflate. Dessuten kan grafitt påføres metallskorsteiner, tak, broer og rørledninger for å forhindre korrosjon og rust.
8) Grafitt kan brukes som blyant, pigment og poleringsmiddel. Etter å ha gjennomgått spesiell behandling, kan grafitt brukes til å produsere ulike spesialmaterialer for ulike industrisektorer.

På 1960-tallet ble kobber mye brukt som elektrodemateriale, med en påføringsgrad på omtrent 90 %, mens grafitt kun utgjorde omtrent 10 %. I det 21. århundre begynte flere og flere brukere å velge grafitt som elektrodemateriale. I Europa er over 90 % av elektrodematerialene grafitt. Dette en gang dominerende elektrodematerialet, kobber, har nesten mistet alle sine fordeler sammenlignet med grafittelektroder. Hva forårsaket denne dramatiske endringen? Selvfølgelig var det de mange fordelene med grafittelektroder.

1. Raskere prosesseringshastighet: Generelt sett er den mekaniske prosesseringshastigheten til grafitt 2 til 5 ganger raskere enn for kobber; mens prosesseringshastigheten til maskinering av elektrisk utladning er 2 til 3 ganger raskere enn kobber. Materialet er mindre sannsynlig å deformeres: Fordelen er spesielt åpenbar ved bearbeiding av tynn elektrode; mykningspunktet for kobber er rundt 1000 grader, og det er utsatt for deformasjon på grunn av varme; sublimeringstemperaturen til grafitt er 3650 grader; og den termiske ekspansjonskoeffisienten er bare 1/30 av kobberets.

2. Lettere vekt: Tettheten til grafitt er bare 1/5 av kobber. Når store elektroder gjennomgår utladningsbehandling, kan det effektivt redusere belastningen på maskinverktøyet (EDM); den er mer egnet for bruk på store former.

3. Lavere strømforbruk; Siden gnisoljen også inneholder karbonatomer, forårsaker den høye temperaturen at karbonatomene i gnisoljen spaltes under utladningsbearbeidingsprosessen, og de danner en beskyttende film på overflaten av grafittelektroden, som kompenserer for tapet av grafittelektroden.

4. Ingen grader; Etter at kobberelektrodene er behandlet, må de fortsatt trimmes manuelt for å fjerne grader. Grafittelektrodene har imidlertid ikke grader, noe som sparer betydelige kostnader og gjør det lettere å oppnå automatisert produksjon.

5. Grafitt er lettere å slipe og polere; fordi skjæremotstanden til grafitt bare er 1/5 av kobber, er den mer egnet for manuell sliping og polering.

6. Materialkostnaden er lavere og prisen er mer stabil. På grunn av økningen i kobberprisene de siste årene er prisen på isotrop grafitt nå lavere enn kobberprisen. Under samme volum er prisen på de universelle grafittproduktene til Dongyang Carbonite 30 % til 60 % lavere enn for kobber, og prisen er mer stabil med svært lite kortsiktige prissvingninger.

Det er nettopp denne enestående fordelen som har ført til at grafitt gradvis har erstattet kobber som det foretrukne materialet for EDM-elektroder.

Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi har folk oppdaget mange nye bruksområder for grafitt.

Fleksible grafittprodukter.

Fleksibel grafitt, også kjent som utvidet grafitt, er en ny type grafittprodukt utviklet de siste årene. I 1971 utviklet USA med suksess fleksible grafittforseglingsmaterialer, som løste lekkasjeproblemet med atomenergiventiler. Deretter begynte også Tyskland, Japan og Frankrike å forske på og produsere det. Dette produktet har ikke bare egenskapene til naturlig grafitt, men har også spesiell fleksibilitet og elastisitet. Derfor er det et ideelt tetningsmateriale. Det er mye brukt i industrielle områder som petrokjemikalier og atomenergi. Den internasjonale etterspørselen etter det har økt år for år.

Lett industriapplikasjon

I tillegg brukes grafitt også som poleringsmiddel og anti-rustmiddel i lett industri for glass- og papirproduksjon. Det er et uunnværlig råmateriale for fremstilling av blyanter, blekk, svart maling, blekk og kunstige diamanter og diamanter. Det er et veldig godt-energibesparende og miljøvennlig materiale og har blitt brukt som bilbatteri. Med utviklingen av moderne vitenskap og teknologi og industri, utvides bruksområdene for grafitt stadig, og det har blitt et viktig råmateriale for nye komposittmaterialer i høy-teknologifeltet, og spiller en viktig rolle i den nasjonale økonomien.