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石墨盘的制造工艺通常包含质料预备、成型、烧结、加工等关键步骤,以下为你展开介绍:
质料预备
质料选择:依据产品需求,选用适宜的石墨质料,如天然石墨或人造石墨。天然石墨具有杰出的润滑性和导电性,人造石墨则具有更高的纯度和更好的一致性。一起,或许还需要增加一些辅助材料,如树脂、增加剂等,以改善石墨盘的功能。
质料处理:对选定的石墨质料进行破碎、筛分等处理,使其达到适宜的粒度分布。粒度的巨细和分布会影响石墨盘的密度、强度和导热功能等。
成型
模压成型:将处理好的石墨质料与辅助材料混合均匀后,放入模具中,在必定的压力下压制成型。模压成型工艺简略,成本较低,适用于生产形状简略、尺度精度要求不高的石墨盘。
等静压成型:把混合好的石墨质料放入橡胶或塑料模具中,密封后置于高压容器中,经过液体介质均匀地施加压力。等静压成型可以使石墨盘在各个方向上遭到均匀的压力,然后进步产品的密度和均匀性,适用于生产大尺度、高精度和杂乱形状的石墨盘。
烧结
高温烧结:将成型后的石墨盘放入高温烧结炉中,在必定的温度和气氛条件下进行烧结。烧结过程中,石墨颗粒之间会发生结合,构成细密的结构,进步石墨盘的强度、硬度和导热功能等。烧结温度和时间需要依据石墨质料的品种和功能进行准确操控。
气氛操控:烧结气氛通常为惰性气体(如氩气)或真空环境,以防止石墨在高温下发生氧化反应。
加工
机械加工:烧结后的石墨盘或许还需要进行机械加工,以达到所需的尺度精度和外表质量。常见的机械加工办法包含车削、铣削、磨削等。
外表处理:为了进步石墨盘的耐腐蚀性、耐磨性和润滑性,或许还需要对其进行外表处理,如涂覆一层耐腐蚀的涂层或石墨盘的结构特性有哪些
石墨盘的结构特性首要体现在其晶体结构、层状摆放以及由此衍生出的各项物理化学特性上,以下是详细介绍:
晶体结构与层状摆放
石墨盘由碳元素组成,晶体结构归于六方晶系,呈层状摆放。每一层由碳原子经过共价键以六边形的形式紧密连接,构成一个个相互平行的平面网状结构。在同一层内,碳原子之间的键长较短,键能较大,使得这一层内的原子结合十分结实。但是,相邻两层之间的碳原子则经过较弱的范德华力相互作用,层与层之间相隔340pm,间隔较大。
结构特性衍生的功能
导电性:同一层内碳原子之间存在着很多的自由电子,这些电子可以在层内自由移动,然后使石墨成为优秀的导电材料。不过,由于电子不能在层间跳跃,所以石墨导电是有方向性的。
导热性:热量可以在层内快速传递,使得石墨在散热范畴有着广泛的使用。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。
润滑性:层与层之间可以相对滑动,减少了摩擦阻力。石墨的润滑功能取决于石墨鳞片的巨细,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑功能越好。
化学稳定性:在常温下有杰出的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
可塑性:具有必定的耐性,可进行简略的机械加工,晶体发育程度较高的石墨甚至可碾成很薄的薄片。
抗热震性:使用时能饱尝住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会发生裂纹。
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