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碳是以多种形式广泛存在于大气和地坛中的一种非常常见的元素。 碳单质自古以来就被人们所认识和利用,作为碳的一系列化合物的有机物是生命的根本。 生铁、熟铁、钢的成分之一。 碳可以化学上自行结合形成大量的化合物,是生物和商业上重要的分子。 生物体内的大部分分子都含有碳。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。
1) 耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2) 导电、导热性:石墨的导电性比普通非金属矿高100倍。导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随着温度的升高而降低。甚至在的温度下,石墨也会变成绝热体。石墨之所以能导电,是因为石墨中的每个碳原子只与其他碳原子形成3个共价键,每个碳原子仍然留下1个自由电子传输电荷。
3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5)可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受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,不会产生裂纹。
石墨的工艺特性主要由其结晶形态决定。 晶体形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。 在工业上,根据结晶形态将天然石墨分为三类。
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。
2、作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。
铸造、冲砂、冲模和高温冶金材料:石墨热膨胀系数小,能耐受淬火热的变化,可用作玻璃器皿模具。 使用石墨,黑色金属铸件大小准确,表面光洁度高,不加工、稍加加工就可以使用,节约大量金属。 生产硬质合金等粉末冶金技术,一般用石墨材料制作模具和烧结用陶瓷船。 晶体生长、区域精炼容器、支撑夹具、感应加热器等。 用高纯度石墨制成。 另外,石墨真空溶解石墨隔热板和基体,可用作高温电阻炉、棒、板、格子等部件。
火花加工的主要电极消耗是粗加工造成的,精加工设置条件下降率高,但零件预留处理不宽裕,加工腐蚀量小,整体消耗量也小。 总的来说,石墨电极在高电流粗加工中比铜电极损失少,在精加工中比铜电极损失稍大,两电极的损失可能少。
石墨电极加工设备是完成石墨电极的常用机械设备,是准确、、安全、石墨电极加工行业的重要设备。 石墨电极加工设备主要由机床、切削刀具、辅助设备等组成。
(1)机床:石墨电极加工设备的机床主要有数控机床、车床、钻床、铣床等,选用的机床类型要根据实际生产需要确定。
(2)切削刀具:石墨电极加工设备的切削刀具主要有铣刀、刀片、钻头等,根据实际加工要求选用不同的刀具。
(3)辅助设备:石墨电极加工设备的辅助设备主要有冷却液、润滑油、滚筒等,它们是用来保护机床和刀具,提高加工效率的重要设备。
石墨电极是电火花加工的重要材料,主要由天然石墨或人造石墨制成,具有导电性好、热膨胀系数低、机械强度高等优点,广泛应用于模具、精密零件等领域。
石墨化,即石墨制品的热处理,是将原本呈无序分布的碳原子在高温作用下排列整齐,石墨化过程是碳物质在高温作用下经过“保留”后由碳网的二维结构转变为三维有序结构的过程。 石墨化工艺是木炭石墨基材料生产的重要工艺,石墨化度是其加工材料的重要指标。
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