Искусственный графит

Цель нашей компании - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания.
Искусственный графит

Искусственный графит


Приготовляется из смеси антрацита и нефтяного кокса; для прокладок и набивок в арматуре не ( применяется. Чешуйчатый графит в чистом виде при высоких температурах практически совершенно не изменяется и вместе с тем обладает прекрасными антифрикционными свойствами.

Искусственный графит начиная с 400 С легко / жисляется, разрыхляется и теряет прочность.

Искусственный графит обладает свойствами, которые позволяют применять этот материал для изготовления анодов в ряде электрохимических процессов. Графитовые аноды химически стойки, имеют хорошую электропроводность и высокую механическую прочность. Материал графитовых электродов в отличие от материала угольных электродов имеет высокую степень чистоты, значительно меньшее содержание золы, обладает кристаллической структурой. Большинство примесей, содержащихся в сырье, применяемом для производства графитовых анодов, улетучиваются в процессе графитации при температуре около 2200 С. Искусственный графит поддается механической обработке, электродам из графита можно придать геометрическую форму, необходимую и пригодную для конструирования анодного блока электролизера. Такие электроды сравнительно дешевы и доступны для использования.



Искусственный графит поддается механической обработке, изделиям из графита можно придать геометрическую форму, необходимую и удобную для конструирования анодного блока электролизера

Искусственный графит производится путем нагревания угля или нефтяного кокса и обычно не содержит свободного кремнезема. Натуральный ( естественный) графит используется при производстве литьевой футеровки, смазочных материалов, красок, электродов, сухих батарей и тиглей для металлургии.



Искусственный графит, пропитанный синтетическими смолами, представляет собой материал, полученный из заготовок ( блоков) мелкозернистого искусственного графита марки МГ. Их получают холодным прессованием смеси пресс-порошка, состоящего из пекового кокса, графитированных отходов, каменноугольного пека и естественного графита при давлении до 300 кгс / см2 с последующим обжигом и графитизацией. Этот графит не применяется для пар трения. После механической обработки блоков детали заданных размеров подвергают двойной пропитке смолами в автоклабах с последующим отверждением и получают материал, непроницаемый для жидкостей и газов, имеющий повышенную прочность и износостойкость.

Искусственные графиты обладают анизотропией термического расширения, которая оценивается как отношение а измеренных в параллельном кристаллографической оси с направлении и в перпендикулярном.



Искусственный графит обычно получают обжигом шихты беззольного кокса со связующим ( пеком и пр. Моррисоном [215], а также Тиреллом [216] описано получение искусственного углерода и графита из смеси коксующегося угля ( 15 - 25 % летучих) с отощающими добавками.

Искусственный графит обладает свойствами, которые делают его пригодным для использования в качестве анодного материала в ряде электрохимических процессов. Графитовые аноды имеют достаточную химическую стойкость, сравнительно хорошую электропроводность и высокую механическую прочность. От угольных электродов графит отличается высокой степенью чистоты, значительно меньшим содержанием золы и кристаллической структурой. Большинство примесей улетучивается в процессе графитации при температуре около 2200 С. Искусственный графит хорошо поддается механической обработке, поэтому изделиям из графита можно придать необходимую геометрическую форму, удобную для конструирования анодного блока электролизера.

Искусственный графит благодаря совокупности ценных физико-химических свойств давно и широко используется в промышленности. Высокая жаростойкость обусловливает его применение в производстве литейных форм, плавильных тиглей, а также покрытий для сопел ракетных двигателей, камер сгорания, носовых конусов и изготовления некоторых деталей ракет. Свойственные графиту высокотемпературная термохимическая стабильность и высокое сопротивление абляции определяют его особое значение для техники высоких температур. Однако возможность использования компактного графита ограничена его относительно низкой прочностью.

Искусственный графит отличается исключительной чистотой и мягкостью, поэтому ценится выше, чем природный.

Искусственный графит получается за счет термической графитации, а не за счет распада карбидов и выделения графита из газовой среды. 

Искусственный графит, пропитанный синтетическими смолами, представляет собой материал, полученный из заготовок ( блоков) мелкозернистого искусственного графита марки МГ. Их получают холодным прессованием смеси пресс-порошка, состоящего из пекового кокса, графитированных отходов, каменноугольного пека и естественного графита при давлении до 300 кгс / см2 с последующим обжигом и графитизацией. Этот графит не применяется для пар трения. После механической обработки блоков детали заданных размеров подвергают двойной пропитке смолами в автоклавах с последующим отверждением и получают материал, непроницаемый для жидкостей и газов, имеющий повышенную прочность и износостойкость. 

Искусственный графит может быть получен почти из любого угле-родсодержащего вещества. Однако на практике в качестве основного исходного сырья для производства искусственного графита используют нефтяной кокс и каменноугольный пек. В качестве добавок применяют природный графит или сажу. 

Искусственный графит отличается чистотой и высокой электропроводностью. Из химически чистого графита получают фасонные блоки, трубы, стержни, тигли и другие изделия. 

Искусственный графит, как материал, обладающий особым сочетанием ценных физико-механических и химических свойств, широко применяют в качестве конструкционного материала для оборудования, работающего в различных химических, нефтеперерабатывающих и других производствах. 

Искусственные графиты, или графитированные материалы, изготовляются на основе нефтянкту и каменноугольных коксов и пеков, а также, частично, на основе минеральных графитов. Все эти материалы относятся к классу карбонизованных веществ. По представлению Д. И. Менделеева карбонизованные вещества представляют собой линейно полимеризованные элементарные гексагональные частицы углерода. По мере того как элементарные части - щества. 

Искусственный графит не уступает по споим качествам лучшим природным сортам его. Аморфный углерод обладает значительной летучестью. Подтверждается это, в частности, тем.

Искусственный графит характеризуют по плотности несколькими показателями: рентгенографической плотностью, пикнометри-ческой ( или истинной) и кажущейся плотностью. 

Искусственный графит ( электрографит) является разновидностью углерода; обычно готовится в электропечи нагревом смеси тонкоизмельченного кокса ( обычно нефтяного кокса, но иногда антрацитового, ретортного, пекового кокса и пр. Сначала смесь экструдируется или формуется под давлением в незрелые брикеты с квадратным или круглым сечением. Эти брикеты можно предварительно обжигать при температуре около 1000 С и затем графитизировать, либо они могут быть получены непосредственно в процессе графитизации.

Искусственный графит для ядерных реакторов, который представляет собой особым образом созданный графит с содержанием бора не более одной части на миллион и полное сечение поглощения для тепловых нейтронов в пределе не более 5 миллибарн / атом. Этот сорт имеет очень низкое содержание золы ( не превышает 20 частей на миллион) и используется как замедлитель или отражатель в ядерных реакторах. 

Искусственный графит лучше природного, так как он получается более чистым. 

Искусственные графиты по Ачесону получаются нагреванием углей в электрической печи до 2500 С. 

Искусственные графиты применяют в качестве антифрикционных графитовых материалов в машиностроении, а сверхчистые искусственные графиты - в качестве замедлителей быстрых нейтронов в атомных реакторах.

Искусственные графиты изготовляют из тонко измельченных графита, нефтяного кокса, древесного угля или иных угольных материалов, смешиваемых для связи с каменноугольной или другой смолой. Смесь прессуют при давлении 2000 кГ / см2 в бруски или плиты различной формы, которые затем упрочняют путем длительного обжига при температуре 1000 С. Процесс образования искусственного графита завершают повторным обжигом в специальных электрических печах без доступа воздуха при температуре в 2500 С с непосредственным нагревом графитовых брусков электрическим током. Вследствие выгорания смолы графит получается пористым, причем поры составляют до 25 - 30 % его объема. Графиты, полученные таким путем, являются хрупкими материалами, хорошо работающими на сжатие, хуже на изгиб и плохо на растяжение. Графиты любых марок обрабатываются на металлорежущих станках и хорошо поддаются шлифованию.

 Искусственные графиты имеют ярко выраженную неоднородность структуры: зерна наполнителя ( плотного нефтяного кокса) равномерно распределены в объеме связующего ( кокса, образующегося в процессе высокотемпературного разложения каменноугольного пека), имеющего значительно меньшую плотность вследствие своей высокой пористости. Очевидно, что при одинаковой по поверхности скорости уноса массы углерода линейная скорость уноса плотного кокса - наполнителя будет значительно меньше, чем менее плотного связующего. В силу такой неравномерности уноса поверхность становится шероховатой: зерна наполнителя выступают в поток и в процессе дальнейшего неравномерного уноса могут оказаться практически изолированными от общей массы материала, обламываться и уноситься газовым потоком. 

Однако искусственный графит не следует этому правилу, что приписывается наличию связующего, вводимого в углерод до графитизации. В этом случае теплопроводность зависит от температуры в степени 2 2 - 2 8, а теплоемкость - в значительно меньшей степени. Если неупорядоченные области имеют слабо выраженную кристаллическую алмазоподобную структуру и поведение их можно описать дебаевской моделью изотропного твердого тела, то полная теплопроводность может совпадать с наблюдаемыми значениями. 

Хотя искусственный графит получают в виде порошка различной степени чистоты или же в виде графитовых изделий ( в частности, электродов), печи для графитирования применяют и в том и в другом случае одинаковые, изменяют в основном лишь режим работы и характер загрузки графитировочной печи. 

Такой искусственный графит хорошо поддается механической обработке, достаточно теплопроводен и жаростоек, устойчив к коррозии. Есть у него и недостатки: легкая разрушаемость при ударе, а при температуре выше 250 он подвергается некоторому радиационному повреждению - происходит смещение атомных слоев, что увеличивает объем графита и уменьшает его тепло - и электропроводность. Радиационное повреждение можно снять, подвергнув графит отжигу, в результате атомные слои возвращаются в первоначальное положение. 

Все природные и искусственные графиты представляют собою поликристаллы, сложенные из отдельных произвольно ориентированных кристаллитов. В результате произвольной ориентировки свойства поликристаллического тела практически одинаковы по всем направлениям, хотя свойства каждого отдельного кристалла зависят от направления. 

Теплопроводность искусственных графитов может изменяться в широких пределах, некоторые графиты обладают теплопроводностью, присущей кристаллам, другие углеродные материалы проявляют теплопроводность, характерную для аморфных тел.

Теплоемкость искусственного графита плавно возрастает с увеличением его температуры. Температурная зависимость теплоемкости обожженного углеродистого материала претерпевает при высоких температурах характерные изменения, связанные со структурными превращениями в нем, о которых упоминалось выше. Особенно отчетливо эти изменения прослеживаются по разности теплоемкости искусственного графита и обожженного углеродистого материала. 

Применение искусственного графита как конструкционного материала основывается на очень высокой температуре его сублимации, небольшой плотности, высоких теплофизических и прочностных свойствах. Искусственный графит хорошо обрабатывается на обычных металлорежущих станках при высоких скоростях резания и больших подачах. На графите любой марки возможно нарезать как внутреннюю, так и наружную резьбу с достаточно мелким шагом при большой точности. Как правило, при обработке графита достигается точность от 4 до 7 класса. Все это позволяет изготовлять из графита детали и изделия со сложным профилем для различных отраслей техники. 

Пористость искусственного графита зависит от ряда факторов, связанных с процессом его получения. Так, Уолкер [25] показал, что графиты, полученные в абсолютно одинаковых условиях из различных партий кальцинированного нефтяного кокса с применением одного и того же каменноугольного пека в качестве связующего материала, сильно отличаются друг от друга. 

Непроницаемость искусственного графита достигается пропиткой его синтетическими смолами. 

Облучение искусственного графита вызывает увеличение энергии кристаллической решетки, которая называется скрытой, накопленной энергией или энергией Вигнера. Большие кристаллы запасают энергию быстрее, чем микрокристаллы. После начального периода увеличение энергии Вигнера почти пропорционально дозе облучения. 

Из искусственных графитов наибольшее значение имеет изготовляемый путем нагревания углей выше 2200 С по методу Ачесона. Он поставляется главным образом в виде блоков и фасонных изделий и по величине кристаллитов принадлежит к скрытокристалли-ческим графитам. Он хорошо обрабатывается механически, и из него можно изготовлять точные детали сложной формы.

Структура естественных и искусственных графитов изменяется также при их механическом размоле.

В искусственных графитах ромбочдпичестой структуры не наблюдается, что говопит о том.

После пропитки искусственный графит приобретает полную непроницаемость. 

Пропитанный или непроницаемый искусственный графит представляет собой искусственный графит, который для увеличения его кажущейся удельной плотности или его непроницаемости для газов, сначала пропитывается в вакууме смолами или гудроном, или растворами Сахаров, или других органических продуктов и затем повторно обжигается для графитизирова-ния углеродистых остатков этих добавок. 

Произ водство искусственного графита состоит из ряда механических опера ций ( дробления, размола, рассева по фракциям, смешения кока со связующими, формовки заготовок) и термических отжигов npi различных температуре и длительности. 

В производстве искусственных графитов Применяют порошки наполнителей -, дисперсность которых составляет от микрометров до миллиметров. Дисперсность и форма частиц определяет плотность их упаковки и в конечном счете - плотность получаемого графита. Форма частиц наполнителя влияет как на пористость материала, так и на его кристаллическую структуру после графитации. 

Из разновидностей искусственного графита наиболее широкое применение в пром-сти находят кусковой графит из кокса и антрацита, пирографит и доменный графит. 

Физико-химические свойства искусственного графита в значительной спепени определяются микроструктурой материала - конфигурацией и распределением объемов пор по размерам, характером строения основного тела, равномерностью распределения компонентов. 

Основные особенности искусственного графита: окисляемость при сравнительно низких температурах ( начиная с 400 С), разрыхление и потеря прочности при окислении; при нормальном давлении графит при нагреве переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное.



Галерея

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Товары