Pulberea de grafit utilizată ca electrozi de grafit are multe avantaje. Cu toate acestea, cum să se pună în valoare avantajele acestui material, să se obțină cu adevărat o îmbunătățire a eficienței, o reducere a costurilor și o creștere a competitivității pe piață? Acestea nu sunt doar probleme pe care producătorii de grafit trebuie să le ia în considerare, ci și probleme pe care utilizatorii de grafit ar trebui să le ia în serios. Așadar, atunci când se aplică materiale de grafit, ce probleme ar trebui rezolvate mai întâi?
Îndepărtarea prafului: Datorită structurii particulelor fine a grafitului, în timpul prelucrării mecanice se produce o cantitate mare de praf, ceea ce are un impact semnificativ asupra mediului din fabrică. În plus, impactul prafului asupra echipamentelor se reflectă în principal în influența sa asupra alimentării cu energie a echipamentului. Datorită conductivității electrice excelente a grafitului, odată ce acesta intră în cutia de alimentare, este predispus la scurtcircuite și alte defecțiuni. Prin urmare, se recomandă echiparea cu o mașină specială de prelucrare a grafitului pentru prelucrare. Cu toate acestea, din cauza costurilor ridicate de investiție ale echipamentelor speciale de prelucrare a grafitului, multe întreprinderi sunt destul de precaute în această privință. În astfel de circumstanțe, se pot adopta următoarele soluții:
Externalizarea electrozilor de grafit: Odată cu aplicarea tot mai răspândită a grafitului în industria matrițelor, tot mai multe întreprinderi de producție contractuală de matrițe (OEM) au introdus și activitatea OEM de electrozi de grafit.
După prelucrarea prin imersie în ulei: După achiziționarea grafitului, acesta este mai întâi scufundat în ulei de ardere pentru o perioadă de timp (timpul specific depinde de volumul grafitului), apoi plasat într-un centru de prelucrare pentru prelucrare. În acest fel, praful de grafit nu va zbura, ci va cădea. Acest lucru va reduce la minimum impactul asupra echipamentului și a mediului.
Modificarea unui centru de prelucrare: Așa-numita modificare implică în principal instalarea unui aspirator pe un centru de prelucrare obișnuit.
Spațiul de descărcare în timpul procesării grafitului de descărcare: Spre deosebire de cupru, datorită ratei de descărcare mai rapide a electrozilor de grafit, se corodează mai multă zgură de procesare pe unitatea de timp. Modul de îndepărtare eficientă a zgurii devine o problemă. Prin urmare, este necesar ca spațiul de descărcare să fie mai mare decât cel al cuprului. În general, atunci când se stabilește spațiul de descărcare, spațiul de descărcare al grafitului este cu 10 până la 30% mai mare decât cel al cuprului.
Înțelegerea corectă a deficiențelor sale: Pe lângă praf, grafitul prezintă și unele deficiențe. De exemplu, la prelucrarea matrițelor cu suprafață oglindă, în comparație cu electrozii de cupru, electrozii de grafit au mai puține șanse să obțină efectul dorit. Pentru a obține un efect de suprafață mai bun, trebuie selectată cea mai fină dimensiune a particulelor de grafit, iar costul acestui tip de grafit este adesea de 4 până la 6 ori mai mare decât cel al grafitului obișnuit. În plus, reutilizabilitatea grafitului este relativ scăzută. Datorită procesului de producție, doar o mică parte din grafit poate fi utilizată pentru reproducere și utilizare. Grafitul rezidual după prelucrarea prin electroeroziune nu poate fi reutilizat deocamdată, ceea ce reprezintă anumite provocări pentru managementul de mediu al întreprinderilor. În acest sens, putem oferi clienților reciclarea gratuită a grafitului rezidual pentru a evita problemele legate de certificarea lor de mediu.
Ciobirea în prelucrarea mecanică: Deoarece grafitul este mai fragil decât cuprul, dacă grafitul este prelucrat folosind aceeași metodă ca și electrozii de cupru, este ușor să se producă ciobirea electrozilor, în special la prelucrarea electrozilor cu nervuri subțiri. În acest sens, producătorilor de matrițe li se poate oferi asistență tehnică gratuită. Aceasta se realizează în principal prin selectarea sculelor de tăiere, a modului de trecere a sculei și a configurării rezonabile a parametrilor de prelucrare. Probele de grafit natural sub formă de fulgi au fost formate prin presare la rece fără liant, utilizând grafit natural sub formă de fulgi. Au fost studiate efectele modificărilor presiunii de formare și ale timpului de menținere a presiunii asupra densității, porozității și rezistenței la încovoiere a probelor. Relația dintre microstructura și rezistența la încovoiere a probelor de grafit natural sub formă de fulgi a fost analizată calitativ. Două sisteme, acid boric - uree și silicat de tetraetil - acetonă - acid clorhidric, au fost selectate pentru a studia și discuta proprietățile antioxidante și mecanismele pulberii de grafit natural și ale probelor de electrozi de grafit natural înainte și după tratamentul antioxidant. Principalele conținuturi și rezultate ale cercetării sunt următoarele: Au fost studiate performanța de formare a grafitului natural sub formă de fulgi și influența condițiilor de formare asupra microstructurii și proprietăților. Rezultatele arată că, cu cât presiunea de formare a probei de grafit natural sub formă de fulgi este mai mare, cu atât densitatea și rezistența la încovoiere a probei sunt mai mari, în timp ce porozitatea probei este mai mică. Timpul de menținere a presiunii are un efect redus asupra densității probei. Când este mai mare de 5 minute, formabilitatea probei este mai bună. Rezistența la încovoiere prezintă o anizotropie evidentă, iar rezistențele medii la încovoiere în diferite direcții sunt de 5,95 MPa, 9,68 MPa și, respectiv, 12,70 MPa. Anizotropia rezistenței la încovoiere este strâns legată de microstructura grafitului.
Au fost studiate proprietățile antioxidante ale sistemului bor-azot preparat prin metoda soluției și metoda solului, precum și pulberea de grafit natural sub formă de fulgi acoperită cu sol de silice înainte și după. Rezultatele arată că, pe măsură ce numărul de impregnări crește, cantitatea de sol de silice și sistemul bor-azot acoperite pe suprafața pulberii de grafit crește, iar proprietatea antioxidantă se îmbunătățește. Temperatura inițială de oxidare a grafitului natural sub formă de fulgi este de 883K, iar rata de pierdere în greutate prin oxidare la 923K este de 407,6 mg/g/h. Pulberea de grafit a fost impregnată de nouă ori, respectiv, în sistemul acid boric-uree și în sistemul silicat de etil-etanol-acid clorhidric. După tratamentul termic timp de 1 oră în atmosferă de 1273K și N2, rata de pierdere în greutate prin oxidare a grafitului natural sub formă de fulgi la 923K a fost de 47,9 mg/g/h, respectiv 206,1 mg/g/h. După tratamentul termic timp de 1 oră în atmosfere de N2 de 1973K și respectiv 1723K, ratele de pierdere în greutate prin oxidare a grafitului natural sub formă de fulgi la 923K au fost de 3,0 mg/g/h și respectiv 42,0 mg/g/h; Ambele sisteme pot reduce rata de pierdere în greutate prin oxidare a grafitului natural sub formă de fulgi, dar efectul antioxidant al sistemului acid boric - uree este mai bun decât cel al sistemului silicat de etil - etanol - acid clorhidric.
Electrozii de grafit sunt utilizați în principal în industrii la scară largă, cum ar fi fabricarea oțelului în cuptoare electrice, producția de fosfor în cuptoare de minereu, topirea electrică a nisipului de magneziu, prepararea prin topire electrică a materialelor refractare, electroliza aluminiului și producția industrială de fosfor, siliciu și carbură de calciu. Electrozii de grafit sunt împărțiți în două tipuri: electrozi de grafit natural și electrozi de grafit artificial. Comparativ cu electrozii de grafit artificial, electrozii de grafit natural nu necesită un proces chimic de grafit. Drept urmare, ciclul de producție al electrozilor de grafit natural este redus semnificativ, consumul de energie și poluarea sunt reduse considerabil, iar costurile sunt reduse considerabil. Aceștia au avantaje evidente de preț și beneficii economice, acesta fiind unul dintre principalele motive pentru dezvoltarea electrozilor de grafit natural.
În plus, electrozii din grafit natural sunt produse prelucrate în profunzime cu valoare adăugată ridicată din grafit natural și au o valoare semnificativă de dezvoltare și aplicare. Cu toate acestea, performanța de formare, rezistența la oxidare și proprietățile mecanice ale electrozilor din grafit natural sunt în prezent inferioare celor ale electrozilor din grafit artificial, acesta fiind principalul obstacol în calea dezvoltării lor. Prin urmare, depășirea acestor obstacole este cheia dezvoltării aplicațiilor electrozilor din grafit natural.
Au fost studiate proprietățile antioxidante ale sistemului bor-azot preparat prin metoda soluției și metoda solului, precum și blocurile de grafit natural în fulgi acoperite cu sol de silice înainte și după. Rezultatele arată că proprietatea antioxidantă a blocurilor de grafit natural acoperite cu sol de silice se înrăutățește pe măsură ce numărul de impregnări crește. Blocurile de grafit natural acoperite cu sistemul bor-azot au proprietăți antioxidante mai bune pe măsură ce numărul de impregnări crește. Ratele de pierdere în greutate prin oxidare ale blocurilor de grafit natural la 923K și 1273K au fost de 122,432 mg/g/h, respectiv 191,214 mg/g/h. Blocurile de grafit natural au fost impregnate de nouă ori, respectiv, în sistemul acid boric - uree și în sistemul silicat de etil - etanol - acid clorhidric. După tratamentul termic timp de 1 oră în atmosferă de 1273K și N2, ratele de pierdere în greutate prin oxidare la 923K au fost de 20,477 mg/g/h, respectiv 28,753 mg/g/h. La 1273K, acestea au fost de 37,064 mg/g/h și, respectiv, 54,398 mg/g/h; După tratamentul la 1973K și, respectiv, 1723K, ratele de pierdere în greutate prin oxidare ale blocurilor de grafit natural la 923K au fost de 8,182 mg/g/h și, respectiv, 31,347 mg/g/h; La 1273K, acestea au fost de 126,729 mg/g/h și, respectiv, 169,978 mg/g/h; Ambele sisteme pot reduce semnificativ rata de pierdere în greutate prin oxidare a blocurilor de grafit natural. În mod similar, efectul antioxidant al sistemului acid boric - uree este superior celui al sistemului silicat de etil - etanol - acid clorhidric.
Data publicării: 12 iunie 2025