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石墨碳刷材料密度計(jì)

閱讀:775        發(fā)布時(shí)間:2016-9-21

淺談炭素材料(石墨電極)的密度測(cè)試:

炭和石墨材料是以碳元素為主的非金屬固體材料,其中炭材料基本上由非石墨質(zhì)碳組成的材料,而石墨材料則基本上由石墨質(zhì)碳組成的材料。有時(shí)也把炭和石墨材料統(tǒng)稱為炭素材料。

石墨電極的性質(zhì),用途,分類:

石墨的物理性質(zhì):

石墨是碳的結(jié)晶礦物之一。顏色為黑色,晶體為六方板狀,一般呈薄片狀或鱗片狀,集合體呈土狀,為隱晶質(zhì)體。質(zhì)軟、硬度小,摩氏硬度為1-2,能污染紙張。比重2.1--2.3。常溫下石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑的腐蝕,但高溫時(shí)易氧化。

石墨的用途

由于石墨具有許多優(yōu)良的性能,因而在冶金、機(jī)械、電氣、化工、紡織、國(guó)防等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。

1、耐火材料:

石墨的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,

鑄模洗滌劑和耐高溫材料.

2、增碳劑:

石墨和其它雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍

很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。

3、導(dǎo)電材料:

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。

其中以石墨電極應(yīng)用zui廣,在冶煉各 種合金鋼、鐵合金時(shí),使用石墨電極,這時(shí)強(qiáng)大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度升高到2000度左右,從而達(dá)到熔煉或反 應(yīng)的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時(shí),電解槽的陽(yáng)極也用石墨電極。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。

4、耐磨和潤(rùn)滑材料

石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-200---2000溫度并在很高的滑動(dòng)速度下不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),勿需加入潤(rùn)滑油,石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。

5、耐腐蝕材料:

石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn),而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)省大量的金屬材料。

6、鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料:

石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器皿的鑄模,使用石墨后,黑色金屬得到的鑄件尺寸,表面光潔,成品率高,不經(jīng)加工或稍作加工就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。

7、防垢防銹材料:

石墨能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4-5g),能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。

石墨電極的的生產(chǎn)過程:以下參考日本豊橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)論文

1.原料:關(guān)于石墨是以尖巖焦炭是電極的主要原料。有石油系、石炭系2種類。

        原料的選択、質(zhì)量上非常重要。購(gòu)入的尖巖焦炭、依種類粉砕。用篩子

        分類所定的粒度、配合容器保管之。

2.捏合:生產(chǎn)過程先以高溫的尖巖焦炭和黏合瀝青一定量混合。特別給予分散

         攪拌,得到均一的糊狀。此場(chǎng)合使用焦炭的粒度配合和瀝青的比率、

         質(zhì)量上重要的一個(gè)KNOW-HOW。

3、押出成形:捏合后的原料冷卻到一定溫度后,送入成形機(jī)押出成形。

4、一次焼成:黏合瀝青的炭化工程。將生電極放入焼成爐、焼到約1000℃,形

             成電極的炭素骨格。

  1. 瀝青浸透:為了量測(cè)焼成后電極的緻密化、在含浸槽將焼成電極含浸于瀝青。

             緻密化的結(jié)果是改善電極強(qiáng)度?電気抵抗特性。

  1. 二次焼成:再一次將焼成爐升溫約700℃、含浸之后的瀝青已經(jīng)被炭化。
  2. 検査:被加工之後的製品、進(jìn)行外観検査?精度検査。全數(shù)自動(dòng)検査機(jī)長(zhǎng)度、

         重量、特性値、計(jì)測(cè)等才允許出貨。 

石墨電極是多孔性吸水產(chǎn)品,吸水性強(qiáng),氣孔率大。其外觀密度約1.58~1.70   氣孔率約20~29%不等。

生產(chǎn)石墨電極,對(duì)密度測(cè)量有下列幾需求

A、測(cè)體積密度法:公式:W1×ρ/(W2-W3)

B、測(cè)干密度法:公式:W1×ρ/(W1-W3)

C、測(cè)濕密度法:公式:W2×ρ/(W2-W3)

W1樣品在空氣中干燥重量   

W2樣品飽和潤(rùn)滑油在空氣中重量     

W3樣品飽和潤(rùn)滑油在水中重量

ρ:水密度

測(cè)量體積密度、濕密度所需配備

  1. 雄發(fā)真空抽取機(jī)ZKJ-01
  2. 專業(yè)電子比重計(jì)XF-200P/600P

測(cè)量干密度所需配備

可使用一般性的電子比重計(jì)XF-200AXF-200E、XF-300S、XF-124S等。

 

匯集所有石墨電極依使用場(chǎng)所之不同,組成成分之不同所要求的的密度特性:

機(jī)械用碳刷:

組成

石墨含浸樹脂

石墨含巴氏合金

石墨

含浸銻

碳素

含浸樹脂

碳素

含浸樹脂

碳素

含浸銻

碳素

含浸銻

比重g/cm3

1.85

2.45

2.55

1.85

1.80

2.25

2.20

電機(jī)用碳刷:

材質(zhì)

銅質(zhì)金屬石墨

銅質(zhì)金屬石墨

銅質(zhì)金屬石墨

碳質(zhì)電機(jī)石墨

銅質(zhì)金

屬石墨

銅質(zhì)金屬石墨

銅質(zhì)金屬石墨

銅質(zhì)金屬石墨

樹脂結(jié)合石墨

比重g/cm3

5.3

5.2

4.2

1.49

1.67

1.68

1.60

1.41

1.58

電子用碳刷:

組成

純石墨

等方性高純石墨

等方性純石墨

等方性高純石墨

比重g/cm3

1.74

1.84

1.72

1.83

1.83

1.84

1.85

1.88

         

放電加工用碳刷:

材質(zhì)

R-8340

R-8500

R-8510

HED-65

R-8710

G-HK2

比重g/cm3

1.72

1.77

1.83

1.85

1.88

1.82

幫浦用碳刷:

組成(射出成型)

樹脂結(jié)合

碳素質(zhì)

樹脂含浸

金屬含浸 

比重g/cm3

1.72~1.78

1.70

1.85

2.45~2.25

連續(xù)制造用碳刷:

材質(zhì)

HG-43

R-4550

R-4340H

HG-347

HG-348

比重g/cm3

1.72

1.83

1.74

1.85

1.92

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