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石墨坩堝與石墨棒的制作過(guò)程發(fā)布日期：2020-10-26 類(lèi)別:公司新聞 瀏覽量: 4365 times 石墨坩堝與石墨棒的制作過(guò)程 經(jīng)烘干后石墨坩堝|石墨匣缽應(yīng)按半成品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。合格品進(jìn)入涂釉工序涂刷釉料，釉層干固后才能裝窯和燒成。燒成的目的，是為了增強(qiáng)坩堝的密度和機(jī)械強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 1．燒成原理 石墨坩堝|石墨匣缽在燒成過(guò)程中，坯體的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化，發(fā)生變化的主要是可塑性的耐火粘土。有關(guān)坩堝燒成的基本過(guò)程，可分以下四個(gè)階段來(lái)說(shuō)明： (1)預(yù)熱烘烤階段。窯爐溫度在100~300℃，是石墨坩堝|石墨匣缽坯體排除殘余水分的過(guò)程。窯項(xiàng)天窗應(yīng)開(kāi)啟，升溫時(shí)速度應(yīng)緩慢，特別是當(dāng)石墨坩堝|石墨匣缽中殘余水分超過(guò)3%時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，沓則易發(fā)生坩堝裂紋和炸罐事故。 (2)低溫?zé)呻A段，400-600℃。系坩堝燒結(jié)的低溫階段。隨著窯溫的升高，坩堝中的結(jié)合水開(kāi)始分解和排除。粘土中的主體成份A1203和Si02，一度形成游離狀態(tài)：坩堝外表釉層尚未熔化，升溫速度仍應(yīng)緩慢進(jìn)行，如若升溫速度過(guò)快和不均勻，同樣也易發(fā)生炸罐和塌垛事故。 (3)中溫?zé)呻A段：700-900℃。這時(shí)，粘土中非晶形A1203，可能部分轉(zhuǎn)化成y型結(jié)晶Al203在窯溫逐步升高的情況下，以游離狀態(tài)而存在的Al203和Si0'，便結(jié)合成堅(jiān)硬的硅酸鹽的固化物（又稱(chēng)百化過(guò)程），把坩堝中的石墨，熟料連接固化為整體。在中溫?zé)Y(jié)過(guò)程中，石墨坩堝|石墨匣缽的外表釉層隨著溫度的升高逐漸溶化，形成一層玻璃狀的釉膜，封閉或覆蓋于坩堝表層，保護(hù)著坩堝不受氧化。這期間升溫速度應(yīng)快’窯中火焰以還原焰為佳。 (4)高溫?zé)呻A段：此階段溫度為iooo-1200cc。此時(shí)坩堝中的粘土經(jīng)中溫?zé)Y(jié)形成固化后，逐步向莫來(lái)石轉(zhuǎn)化，如3A1203+2Si07：3Al203'2Si0,（莫來(lái)石）。這期間升溫速度應(yīng)比中溫時(shí)加快（俗稱(chēng)放大火過(guò)程），窯中火焰應(yīng)控制為中性焰或還原焰。坩堝在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中，釉層巳完全熔化，形成玻璃狀釉膜，封閉于坩堝外表。若燒結(jié)溫度超出釉料最高溫度限度，易流脫造成坩堝的氧化。因此，在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中’應(yīng)注意觀(guān)察石墨坩堝|石墨匣缽釉層熔化狀況，避免由于過(guò)燒而達(dá)不到燒結(jié)的目的。莫來(lái)石(3A1203'2Si02)，系一種理化性能穩(wěn)定的高級(jí)耐火礦物。密度、硬度、耐火度以及荷重軟化點(diǎn)都很高，熱膨脹系數(shù)小。在坩堝的組織結(jié)構(gòu)中，起著重要的固結(jié)硬化及承荷作用。由此可知，在坩堝燒結(jié)過(guò)程中，由于可塑性耐火粘土的熱效應(yīng)作用把石墨、熟料固結(jié)為具有一定的機(jī)械強(qiáng)度的整體。因此，燒結(jié)溫度的高低，操作過(guò)程中的溫度控制，對(duì)石墨坩堝|石墨匣缽產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，有著重要的影響。 壓型石墨管，石墨棒是采用石墨粉（天然石墨或人造石墨）和各類(lèi)型粘接劑，按一定比例混合后，經(jīng)混捏、壓型（熱擠壓或冷模壓）或高溫?zé)崽幚矶伞＠眠@種方法可以制成管材、板材、管件閥門(mén)、泵等。又可作為耐磨材料，作軸承套、機(jī)械密封環(huán)、氣缸活塞環(huán)等同浸漬石墨相比，其特點(diǎn)有： ①制造方法相應(yīng)簡(jiǎn)化，原料可以利用石墨制品生產(chǎn)中的碎塊石墨，因而成本可降低； ②具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、耐熱性、熱穩(wěn)定性，且機(jī)械強(qiáng)度較高； ③導(dǎo)熱系數(shù)比浸漬石墨低，線(xiàn)脹系數(shù)大； ④孔隙率小，組織結(jié)構(gòu)均勻，抗?jié)B透性好； ⑤經(jīng)壓型制成成品后，外形密實(shí)光潔，除連接端頭外，不必再進(jìn)行機(jī)加工。 目前屬于壓型不透性石墨管的有：各類(lèi)合成樹(shù)脂石墨壓型管；300℃中溫處理石墨壓型管和樹(shù)脂浸漬的不透性石墨管等。 （一）合成樹(shù)脂石墨巨型管 合成樹(shù)脂石墨壓型管是由人造石墨粉和合成樹(shù)脂按一定比例配制、混合、經(jīng)擠壓而成。采用的合成樹(shù)脂，常用的有酚醛樹(shù)臘、呋喃樹(shù)脂、聚氯乙烯和聚丙烯等。 由于合成樹(shù)脂壓型石墨材料密實(shí)無(wú)孔，故不需再進(jìn)行樹(shù)脂浸漬或表面機(jī)加工。它具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和物理機(jī)械性能。它的機(jī)械加工性能良好，可以車(chē)、鋸、刨、鉆和用膠結(jié)劑粘結(jié)。聚氯乙烯聚丙烯石墨壓型管還可以焊接、壓型等熱加工。 由合成樹(shù)脂配制的石墨壓型管，可以加工制造成各種有關(guān)設(shè)備，造價(jià)低、生產(chǎn)周期短，已廣泛使用于各個(gè)丁，業(yè)部門(mén)。 1．生產(chǎn)裝置及工藝條件 (1)擠壓裝置和成型原理石墨壓型管的主要設(shè)備是臥式液壓機(jī)，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工 作原理與電極生產(chǎn)用的水壓機(jī)基本相似。機(jī)身設(shè)有料缸、機(jī)頭成型腔。成型腔內(nèi)裝有固 定管芯的定芯盤(pán)。在管芯外面裝有定型管子的電加熱機(jī)嘴、套管、料缸和機(jī)頭。可用蒸 汽間接加熱，也可用電熱控制。 (2)合成樹(shù)脂石墨壓型管配比合成樹(shù)脂石墨壓型營(yíng)配比組成見(jiàn)表5-34。 (3)擠壓聚合工藝條件 ①物料混合將一定比例的石墨粉稱(chēng)量后，加入到z型混合機(jī)中’加熱保持溫度 40-60℃lOmin，后將預(yù)熱的酚醛樹(shù)脂，混捏均勻30-50min，物料在70-85℃出料，打成料柱，待擠管時(shí)用。 呋喃系的糠酮、糠醇石墨壓型管的混料條件與酚醛樹(shù)脂不同，是在加入稱(chēng)量好的石 墨粉后，加入一定量樹(shù)脂，在攪拌的情況下，慢慢加入固化劑攪勻，攪拌30-35min，溫升至40度
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