등압성형 흑연(2)의 상세한 설명

1.4 2차 연삭

페이스트를 분쇄, 분쇄, 체질하여 수십~수백 마이크로미터 크기의 입자로 만든 후 균일하게 혼합합니다. 프레싱파우더라 불리는 프레싱재료로 사용됩니다. 2차 분쇄를 위한 장비는 일반적으로 수직형 롤러밀이나 볼밀을 사용한다.

1.5 성형

일반 압출, 성형과 달리등방 압착 흑연냉간 등압 성형 기술을 사용하여 형성됩니다(그림 2). 고무몰드에 원료분말을 채우고 고주파 전자기진동을 통해 분말을 압축합니다. 밀봉 후, 분말 입자를 진공 청소기로 청소하여 입자 사이의 공기를 배출합니다. 물이나 기름 등의 액상매체가 담긴 고압용기에 넣고 100~200MPa로 가압한 후 압착하여 원통형 또는 직사각형의 제품으로 만듭니다.

파스칼의 원리에 따르면 물과 같은 액체 매질을 통해 고무 금형에 압력이 가해지며 압력은 모든 방향에서 동일합니다. 이러한 방식으로, 분말 입자는 금형 내에서 충전 방향으로 배향되지 않고 불규칙한 배열로 압축됩니다. 따라서 흑연은 결정학적 특성이 이방성이지만 전체적으로는 등방성 가압 흑연이 등방성이다. 성형된 제품은 원통형, 직사각형 모양뿐만 아니라 원통형, 도가니 모양도 있습니다.

등방압 프레스 성형기는 분말 야금 산업에서 주로 사용됩니다. 항공우주, 원자력산업, 경질합금, 고전압 전자파 등 고급산업의 수요로 인해 등압압착 기술의 발전이 매우 빠르며, 작동실린더를 갖춘 냉등정압압착기를 제작할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 내경 3000mm, 높이 5000mm, 최대 작동 압력 600MPa. 현재 탄소 산업에서 등방압 압착 흑연을 생산하기 위해 사용되는 냉간 등방압 압착기의 최대 사양은 Φ 2150mm × 4700mm이며 최대 작동 압력은 180MPa입니다.

1.6 베이킹

로스팅 과정에서 골재와 바인더 사이에 복잡한 화학반응이 일어나 바인더가 분해되어 다량의 휘발물질을 배출하는 동시에 축합반응도 일어난다. 저온 예열 단계에서는 가열로 인해 원료가 팽창하고, 이어지는 가열 과정에서는 축합 반응으로 인해 부피가 수축됩니다.

원제품의 부피가 클수록 휘발분 방출이 어렵고, 원제품의 표면과 내부는 온도차가 발생하기 쉽고, 열팽창 및 수축이 고르지 않아 원제품에 균열이 발생할 수 있습니다.

등압성형 흑연은 미세한 구조로 인해 특히 느린 로스팅 공정이 필요하며, 특히 아스팔트 휘발성 물질이 급격하게 배출되는 온도 단계에서는 로 내부 온도가 매우 균일해야 합니다. 가열 공정은 주의해서 수행해야 하며, 가열 속도는 1℃/h를 초과하지 않고, 로 내 온도 차이는 20℃ 미만이어야 합니다. 이 과정은 약 1~2개월 정도 소요됩니다.

1.7 함침

로스팅 과정에서 콜타르 피치의 휘발분이 배출됩니다. 제품 내부에는 가스 배출 및 부피 수축 과정에서 미세한 기공이 남게 되는데, 대부분이 열린 기공입니다.

제품의 부피밀도, 기계적 강도, 전도성, 열전도성, 내화학성을 향상시키기 위해 콜타르 피치를 열린 기공을 통해 제품 내부에 함침시키는 가압 함침법을 사용할 수 있습니다.

제품을 먼저 예열한 다음 함침 탱크에서 진공청소하고 탈기해야 합니다. 이후, 용융된 콜타르 아스팔트를 함침탱크에 투입하고 가압하여 함침제 아스팔트가 제품 내부로 유입되도록 한다. 일반적으로 등압성형 흑연은 함침 로스팅의 여러 주기를 거칩니다.

1.8 흑연화

소성된 생성물을 약 3000℃까지 가열하고, 탄소 원자의 격자를 질서정연하게 배열하여 탄소에서 흑연으로의 변환을 완료하는데, 이를 흑연화라고 합니다.

흑연화 방법에는 애치슨(Acheson) 방식, 내부 열 직렬 연결 방식, 고주파 유도 방식 등이 있습니다. 일반적인 애치슨(Acheson) 공정은 제품을 로에서 적재하고 배출하는 데 약 1~1.5개월이 소요됩니다. 각 용해로는 수 톤에서 수십 톤의 구운 제품을 처리할 수 있습니다.