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石墨盤的制造工藝通常包含質(zhì)料預(yù)備、成型、燒結(jié)、加工等關(guān)鍵步驟,以下為你展開介紹:
質(zhì)料預(yù)備
質(zhì)料選擇:依據(jù)產(chǎn)品需求,選用適宜的石墨質(zhì)料,如天然石墨或人造石墨。天然石墨具有杰出的潤滑性和導(dǎo)電性,人造石墨則具有更高的純度和更好的一致性。一起,或許還需要增加一些輔助材料,如樹脂、增加劑等,以改善石墨盤的功能。
質(zhì)料處理:對(duì)選定的石墨質(zhì)料進(jìn)行破碎、篩分等處理,使其達(dá)到適宜的粒度分布。粒度的巨細(xì)和分布會(huì)影響石墨盤的密度、強(qiáng)度和導(dǎo)熱功能等。
成型
模壓成型:將處理好的石墨質(zhì)料與輔助材料混合均勻后,放入模具中,在必定的壓力下壓制成型。模壓成型工藝簡(jiǎn)略,成本較低,適用于生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)略、尺度精度要求不高的石墨盤。
等靜壓成型:把混合好的石墨質(zhì)料放入橡膠或塑料模具中,密封后置于高壓容器中,經(jīng)過液體介質(zhì)均勻地施加壓力。等靜壓成型可以使石墨盤在各個(gè)方向上遭到均勻的壓力,然后進(jìn)步產(chǎn)品的密度和均勻性,適用于生產(chǎn)大尺度、高精度和雜亂形狀的石墨盤。
燒結(jié)
高溫?zé)Y(jié):將成型后的石墨盤放入高溫?zé)Y(jié)爐中,在必定的溫度和氣氛條件下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)過程中,石墨顆粒之間會(huì)發(fā)生結(jié)合,構(gòu)成細(xì)密的結(jié)構(gòu),進(jìn)步石墨盤的強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)熱功能等。燒結(jié)溫度和時(shí)間需要依據(jù)石墨質(zhì)料的品種和功能進(jìn)行準(zhǔn)確操控。
氣氛操控:燒結(jié)氣氛通常為惰性氣體(如氬氣)或真空環(huán)境,以防止石墨在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)。
加工
機(jī)械加工:燒結(jié)后的石墨盤或許還需要進(jìn)行機(jī)械加工,以達(dá)到所需的尺度精度和外表質(zhì)量。常見的機(jī)械加工辦法包含車削、銑削、磨削等。
外表處理:為了進(jìn)步石墨盤的耐腐蝕性、耐磨性和潤滑性,或許還需要對(duì)其進(jìn)行外表處理,如涂覆一層耐腐蝕的涂層或石墨盤的結(jié)構(gòu)特性有哪些
石墨盤的結(jié)構(gòu)特性首要體現(xiàn)在其晶體結(jié)構(gòu)、層狀擺放以及由此衍生出的各項(xiàng)物理化學(xué)特性上,以下是詳細(xì)介紹:
晶體結(jié)構(gòu)與層狀擺放
石墨盤由碳元素組成,晶體結(jié)構(gòu)歸于六方晶系,呈層狀擺放。每一層由碳原子經(jīng)過共價(jià)鍵以六邊形的形式緊密連接,構(gòu)成一個(gè)個(gè)相互平行的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在同一層內(nèi),碳原子之間的鍵長較短,鍵能較大,使得這一層內(nèi)的原子結(jié)合十分結(jié)實(shí)。但是,相鄰兩層之間的碳原子則經(jīng)過較弱的范德華力相互作用,層與層之間相隔340pm,間隔較大。
結(jié)構(gòu)特性衍生的功能
導(dǎo)電性:同一層內(nèi)碳原子之間存在著很多的自由電子,這些電子可以在層內(nèi)自由移動(dòng),然后使石墨成為優(yōu)秀的導(dǎo)電材料。不過,由于電子不能在層間跳躍,所以石墨導(dǎo)電是有方向性的。
導(dǎo)熱性:熱量可以在層內(nèi)快速傳遞,使得石墨在散熱范疇有著廣泛的使用。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。
潤滑性:層與層之間可以相對(duì)滑動(dòng),減少了摩擦阻力。石墨的潤滑功能取決于石墨鱗片的巨細(xì),鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤滑功能越好。
化學(xué)穩(wěn)定性:在常溫下有杰出的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。
可塑性:具有必定的耐性,可進(jìn)行簡(jiǎn)略的機(jī)械加工,晶體發(fā)育程度較高的石墨甚至可碾成很薄的薄片。
抗熱震性:使用時(shí)能飽嘗住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時(shí),石墨的體積變化不大,不會(huì)發(fā)生裂紋。
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