石墨匣缽熱加工有什么
石墨匣缽熱加工
限制后的產(chǎn)品還不能運用,需進(jìn)行石墨匣缽熱加工處理,其目的是使固體粉末原料(炭和金屬粉末)嚴(yán)密的聯(lián)合在一起,跋涉制品的機(jī)械強(qiáng)度、下降電阻、增加耐磨性和使制品可進(jìn)行機(jī)械加工。
石墨匣缽熱加工處理可分為以下幾種:
(1)固化
選用樹脂(酚醛、環(huán)氧、呋喃等)作粘結(jié)劑時要經(jīng)過固化處理,固化可在熱模壓中進(jìn)行,也可在專用烘箱中進(jìn)行。加熱溫度由選用樹脂種類不同而定,一般在200℃左右。為防止產(chǎn)品開裂,固化升溫曲線應(yīng)進(jìn)行恰當(dāng)控制。
(2)燒結(jié)
對金屬石墨匣缽的熱加工進(jìn)程稱為燒結(jié)。壓坯中的金屬粉末,在燒結(jié)進(jìn)程中,由于高溫效果,金屬原子的振幅加大,經(jīng)過粘性活動、蒸騰與凝集、體積松散、表面松散、晶界松散、塑性活動等效果,使接觸面上有更多的原子進(jìn)入原子效果力的規(guī)劃,構(gòu)成粘結(jié)面,導(dǎo)致再結(jié)晶與晶粒長大,構(gòu)成金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體,使燒結(jié)體的強(qiáng)度增加、電阻下降。金屬石墨匣缽的燒結(jié)屬互不熔系固相燒結(jié)。在金屬石墨匣缽中,由于金屬含量不同(30-90%),燒結(jié)溫度也不同。金屬含量較低的石墨匣缽,主耍靠粘結(jié)劑焦化聯(lián)合。金屬粉末不能構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但參與導(dǎo)電。
燒結(jié)的技能要害主要有:
a)是燒結(jié)的最高溫度。一般選用金屬的熔點溫度的2/3-4/5,溫度指數(shù)a=0.67-0.8。過燒與欠燒均影響產(chǎn)品質(zhì)量。延伸高溫保溫時刻,可以恰當(dāng)下降燒結(jié)溫度,但時刻的影響不如溫度大。
b)是防止制品氧化,銅氧化后電阻將增加,燒結(jié)時應(yīng)采用維護(hù)性方法。
c)是升溫速度,對粘結(jié)劑含量較高的產(chǎn)品,為防止燒結(jié)開裂,應(yīng)控制升溫速度。
①氣體維護(hù)燒結(jié)
金屬石墨匣缽在國際上已遍及選用在維護(hù)氣氛中燒結(jié),我國粉末冶金職業(yè)也選用該法。
選用的維護(hù)性氣氛有:純氫、分解氨(氫一氮混合氣體)、煤氣、碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化氣 (H2、CO的混合氣體)等。
上述氣體不只起到維護(hù)效果,還可對氧化物進(jìn)行恢復(fù)。
選用氣氛維護(hù)時,一般均選用網(wǎng)帶式連續(xù)燒結(jié)爐。為了削減造價,意大利EBN公司選用在特別的密封燒結(jié)箱中燒結(jié)。這種燒結(jié)箱,底部設(shè)備一個進(jìn)氣口,中心為多孔式隔匣缽,其上放置產(chǎn)品,箱頂部有一個微壓排氣孔。當(dāng)箱中發(fā)生必定壓力后主動翻開放出氣體。燒結(jié)箱規(guī)范為長900mm;寬400mm;高800mm。氣體為純氫,加熱方法為電熱。燒結(jié)后,產(chǎn)品有金屬光澤,質(zhì)量較好,無氧化現(xiàn)象。
②真空燒結(jié)
真空燒結(jié)是近年來發(fā)展起來的新技能,用于不帶粘結(jié)劑石墨匣缽的燒結(jié)。真空度一般為10—1-15_5mmHg。
真空燒結(jié)的利益有:
a)防止氣氛對產(chǎn)品的影響(如氫氣對石墨匣缽引線)
b)可以下降燒結(jié)溫度100℃左右,削減能耗;
c)取消了供氣系統(tǒng),安全性好。
真空燒結(jié)爐設(shè)備制造費用較高,但產(chǎn)品出產(chǎn)成本較低,已逐漸為人們所選用。
(3)焙燒
焙燒是對黑色石墨匣缽而言,將毛坯從室溫加熱到1300℃時所發(fā)生的各個進(jìn)程的總稱。焙燒,可以在連續(xù)爐、環(huán)式爐、倒焰爐和單體爐中進(jìn)行。
在焙燒進(jìn)程中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的改動,其間包含:粘結(jié)劑變成焦炭、炭素粉末顆粒與粘結(jié)劑焦之間構(gòu)成化學(xué)鍵和物理結(jié)合,上述組合構(gòu)成附聚體和集聚體、幾何規(guī)范和體積密度改動,構(gòu)成氣孔結(jié)構(gòu)等。
上述改動的原因是粘結(jié)劑分解和聚合反應(yīng),或許說是焦化反應(yīng)的效果。粘結(jié)劑在焙燒進(jìn)程中,隨溫度的改動情況如下:
室溫至200℃時,制品內(nèi)粘結(jié)劑軟化,制品處于塑性情況,化學(xué)反應(yīng)沒有開始。
200-300℃:時,清掃吸附的水份、粘結(jié)劑化學(xué)結(jié)合的水分、碳的氧化物和輕餾份。
300-500℃時,粘結(jié)劑進(jìn)行分解與聚合,許多清掃揮發(fā)份。液相開始構(gòu)成中心相。
500-650℃時,粘結(jié)劑構(gòu)成半焦化情況,揮發(fā)份清掃削減。300-600℃改動最為劇烈,是要害區(qū)域。
650-750℃時,粘結(jié)劑焦化反應(yīng)基本完成。
900℃以上時,由粘結(jié)劑構(gòu)成的焦炭膜持續(xù)嚴(yán)密化,進(jìn)一步清掃大芳香分子外圍的其他原子。
跟著焙燒進(jìn)程的進(jìn)行,制品體積收縮,真密度跋涉、體積密度稍有下降,電阻下降,機(jī)械強(qiáng)度跋涉。這些目標(biāo)受下述要素影響,如升溫速度、最高溫度、填充料性質(zhì)、壓力、氣氛 等等。特別足為防止制品開裂,制品實踐溫度在300-600℃之間應(yīng)緩慢升溫。體積越大,升溫速度應(yīng)越慢。當(dāng)制品受熱溫度均勻時,溫升速度可以加快。
焙燒時為防止制品氧化,將產(chǎn)品裝在爐槽或坩堝(金屬或耐火材料)中,產(chǎn)品四周一般用0.5-3mm的焦炭(冶金焦或石油焦)充填。為削減填充料燒損,有的廠家尚參與1/3左右的純河沙。這種填充料不只能維護(hù)產(chǎn)品不被氧化,還可以起到防止產(chǎn)品變形和吸附揮發(fā)份的效果。我國現(xiàn)在出產(chǎn)金屬石墨刷時,大都也選用這種方法。


