燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

利用人造石墨材料熱變形的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過(guò)程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的化性能和較長(zhǎng)的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。具有良好的熱導(dǎo)性和耐高溫性，在高溫使用過(guò)程中，熱膨脹系數(shù)小，對(duì)急熱、急冷具有一定抗應(yīng)變性能。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、化性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，化性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了化性能。

石墨的耐酸性能取決于什因素？

可膨脹石墨為原料比用天然鱗片石墨為原料制備氧化石墨的氧化程度。氧化程度高的產(chǎn)物其XRD圖譜在2θ為10°附近出現(xiàn)很明顯的特征峰。 在1M H_2SO_4的腐蝕溶液中和室溫條件下,借助電化學(xué)工作站采用伏安線性掃描技術(shù)運(yùn)用三電極穩(wěn)態(tài)極化法對(duì)提純前后的隱品質(zhì)石墨和制備的可膨脹石墨、氧化石墨進(jìn)行耐酸腐蝕性能測(cè)試。有色金屬連續(xù)鑄造及半連續(xù)鑄造用石墨模具近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外正在推廣由熔融金屬狀態(tài)直接連續(xù)（或半連續(xù)的）制造棒材或管材等先進(jìn)的生產(chǎn)方法。結(jié)果表明:從極化曲線來(lái)看,氧化石墨的耐腐蝕性能比可膨脹石墨的耐腐蝕性能要好,而可膨脹石墨的耐腐蝕性能比天然石墨的要好,純度越高的天然石墨的耐腐蝕性能越好;對(duì)于不同石墨粒徑的石墨,粒徑越大的天然石墨制備的氧化石墨的耐腐蝕性越好。

石墨還有一定的的美容價(jià)值

石墨在常溫下具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，石墨制品是由碳原子組成的，石墨制品即使長(zhǎng)期使用損耗也很少，而生命的基本單元氨基酸、核苷酸也是以碳元素做骨架變化而來(lái)的，沒有碳就沒有生命，石墨制品經(jīng)過(guò)加熱后能釋放遠(yuǎn)紅外線，石墨制品、石墨制品具有很好的導(dǎo)熱性，傳熱快，受熱均勻，節(jié)約燃。石墨模具行業(yè)在國(guó)際中已經(jīng)演變?yōu)榘谉峄趪?guó)際中石墨模具行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)是高速的發(fā)展時(shí)期，已經(jīng)進(jìn)入成熟時(shí)期，就連西方的發(fā)達(dá)國(guó)家也是呈于飽和狀態(tài)，在中國(guó)地區(qū)的周圍已經(jīng)是成為巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。

由于炭和石墨制品能耐高溫和有較好的高溫強(qiáng)度及耐腐蝕性，所以很多冶金爐內(nèi)襯可用炭塊砌筑，石墨制品尤其是石墨床墊加熱后可以產(chǎn)生負(fù)氧離子，使周圍的物品活性化，維持人體健康，有效預(yù)防衰老，使皮膚充滿光澤和彈性，石墨制品高溫的環(huán)境下經(jīng)過(guò)至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過(guò)程才能成為石墨，為石墨的優(yōu)良特性及對(duì)人體平衡的巨大作用，石墨又俗稱“黑金”可見它的價(jià)值所在。其用途主要有二，一是用于窯頭、窯尾的密封，二是用于托輪與輪帶之間的潤(rùn)滑。

石墨模具的日常應(yīng)用

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來(lái)作電極、電刷、碳棒、碳管、石墨墊圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。石墨高溫抗氧化涂料純水性涂料，沒有揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生，綠色環(huán)保，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)污染環(huán)境，對(duì)人身無(wú)傷害。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。

石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)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(guò)濾器、泵等設(shè)備。由于石墨的膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化。產(chǎn)品有：石墨電極，工業(yè)爐高溫處理用石墨制品，金剛石工具燒結(jié)用石墨制品，有色金屬冶煉用石墨制品，機(jī)械密封用石墨制品，電子半導(dǎo)體工業(yè)用石墨制品，分析儀器用石墨電極、分析坩堝制品。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的舟皿。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49 一59 ) ，能防止鍋爐表面結(jié)垢。