石墨制品石墨匣钵热加工

石墨制品石墨匣钵热加工
    压制后的产品还不能运用，需进行石墨制品石墨匣钵热加工处理，其意图是使固体粉末原料(炭和金属粉末)紧密的联合在一起，前进制品的机械强度、下降电阻、增加耐磨性和使制品可进行机械加工。
石墨制品石墨匣钵热加工处理可分为以下几种：
(1)固化
    选用树脂(酚醛、环氧、呋喃等）作粘结剂时要经过固化处理，固化可在热模压中进行，也可在专用烘箱中进行。加热温度由选用树脂品种不同而定，一般在200℃左右。为防止产品开裂，固化升温曲线应进行恰当控制。
(2)烧结
    对金属石墨匣钵的热加工进程称为烧结。压坯中的金属粉末，在烧结进程中，由于高温作用，金属原子的振幅加大，经过粘性活动、蒸腾与凝集、体积分散、外表分散、晶界分散、塑性活动等作用，使接触面上有更多的原子进入原子作用力的规划，构成粘结面，导致再结晶与晶粒长大，构成金属网状结构体,使烧结体的强度增加、电阻下降。金属石墨匣钵的烧结属互不熔系固相烧结。在金属石墨匣钵中，由于金属含量不同（30-90%)，烧结温度也不同。金属含量较低的石墨匣钵，主耍靠粘结剂焦化联合。金属粉末不能构成网状结构，但参与导电。
    烧结的技术要害主要有:
    a)是烧结的最高温度。一般选用金属的熔点温度的2/3-4/5,温度指数a=0.67-0.8。过烧与欠烧均影响产品质量。延伸高温保温时刻，可以恰当下降烧结温度,但时刻的影响不如温度大。
    b)是防止制品氧化，铜氧化后电阻将增加，烧结时应采取保护性方法。
    c)是升温速度，对粘结剂含量较高的产品，为防止烧结开裂，应控制升温速度。
①气体保护烧结
    金属石墨匣钵在国际上已普遍选用在保护气氛中烧结，我国粉末冶金行业也选用该法。
    选用的保护性气氛有:纯氢、分化氨（氢一氮混合气体）、煤气、碳氢化合物的转化气 (H2、CO的混合气体)等。
    上述气体不只起到保护作用，还可对氧化物进行恢复。
    选用气氛保护时，一般均选用网带式接连烧结炉。为了削减造价，意大利EBN公司选用在特别的密封烧结箱中烧结。这种烧结箱，底部装置一个进气口，中心为多孔式隔匣钵，其上放置产品，箱顶部有一个微压排气孔。当箱中发生必定压力后自动打开放出气体。烧结箱标准为长900mm;宽400mm;高800mm。气体为纯氢，加热方法为电热。烧结后，产品有金属光泽，质量较好，无氧化现象。
②真空烧结
    真空烧结是近年来发展起来的新技术,用于不带粘结剂石墨匣钵的烧结。真空度一般为10—1-15_5mmHg。
真空烧结的长处有:
    a)防止气氛对产品的影响（如氢气对石墨匣钵引线）
    b)可以下降烧结温度100℃左右，削减能耗;
    c)取消了供气系统，安全性好。
    真空烧结炉设备制造费用较高,但产品出产成本较低，已逐渐为人们所选用。
(3)焙烧
    焙烧是对黑色石墨匣钵而言,将毛坯从室温加热到1300℃时所发生的各个进程的总称。焙烧，可以在接连炉、环式炉、倒焰炉和单体炉中进行。
    在焙烧进程中，产品结构发生显着的改动，其间包含：粘结剂变成焦炭、炭素粉末颗粒与粘结剂焦之间构成化学键和物理结合，上述组合构成附聚体和集聚体、几何标准和体积密度改动，构成气孔结构等。
    上述改动的原因是粘结剂分化和聚合反应，或许说是焦化反应的结果。粘结剂在焙烧进程中，随温度的改动情况如下：
    室温至200℃时，制品内粘结剂软化，制品处于塑性情况，化学反应没有开端。
    200-300℃：时，扫除吸附的水份、粘结剂化学结合的水分、碳的氧化物和轻馏份。
    300-500℃时，粘结剂进行分化与聚合，很多扫除挥发份。液相开端构成中心相。
    500-650℃时，粘结剂构成半焦化情况，挥发份扫除削减。300-600℃改动最为剧烈，是要害区域。
    650-750℃时，粘结剂焦化反应基本完成。
    900℃以上时，由粘结剂构成的焦炭膜继续紧密化，进一步扫除大芳香分子外围的其他原子。
    跟着焙烧进程的进行，制品体积收缩，真密度前进、体积密度稍有下降，电阻下降，机械强度前进。这些指标受下述要素影响，如升温速度、最高温度、填充料性质、压力、气氛 等等。特别足为防止制品开裂，制品实际温度在300-600℃之间应缓慢升温。体积越大，升温速度应越慢。当制品受热温度均匀时,温升速度可以加速。
    焙烧时为防止制品氧化，将产品装在炉槽或坩埚（金属或耐火材料）中，产品四周一般用0.5-3mm的焦炭(冶金焦或石油焦)充填。为削减填充料烧损，有的厂家尚参与1/3左右的纯河沙。这种填充料不只能保护产品不被氧化，还可以起到防止产品变形和吸附挥发份的作用。我国现在出产金属石墨刷时，大都也选用这种方法。