흑연의 사용

첫째, 흑연 및 흑연 산업

흑연은 고온에서 형성된다. 가장 널리 분포된 변질광상은 흑연으로 유기질이나 탄소가 풍부한 퇴적암이 지역 변질작용을 통해 형성된다. 흑연이나 흑연제품은 공업에서 광범위하게 사용되어 제련에서 고온을 만드는 데 쓰이고, 기계공업의 윤활제, 전극, 연필심을 만드는 데 쓰인다. 흑연이나 흑연제품은 야금공업의 고급 내화재와 페인트, 군사공업의 불꽃놀이 안정제, 경공업의 연필심, 전기공업의 탄소브러시, 전지공업의 전극, 비료공업의 촉매제에 광범위하게 사용된다. 비늘흑연의 심도 있는 가공은 흑연로션, 흑연밀봉재 및 복합재료, 흑연제품, 흑연내마모첨가제 등 첨단 흑연제품도 생산할 수 있다. 흑연이나 흑연제품은 이미 각 공업 부문의 중요한 비금속 광물 원료가 되었다.

세계 흑연이나 흑연제품 생산의 대부분의 소비는 일본, 미국, 독일, 영국 등 산업화국에 집중되어 있으며, 이들 국가는 흑연이나 흑연제품의 연간 소비량이 세계 총 소비의 약 30% 를 차지한다. 지난 몇 년 동안, 세계 흑연이나 흑연제품의 소비량은 비교적 안정적이었다. 흑연 또는 흑연 제품의 주요 소비 분야는 내화재가 총 소비의 26%, 주물 15%, 윤활제 14%, 브레이크 패드 13%, 연필 7% 입니다 ) 25%. 현재 상황으로 볼 때 흑연이나 흑연제품은 최근 크고 새로운 응용분야를 갖기가 어렵다. 따라서 국제 시장에서 흑연이나 흑연 제품에 대한 수요는 크게 증가하지 않을 것이다.

중국은 세계 최대의 천연 흑연 생산국으로 2008 년 흑연 생산량이 65438+65 만 톤에 달했다. 중국의 생산량은 세계 흑연이나 흑연 총생산량의 약 55% 를 차지한다. 천연 흑연 외에 세계 많은 나라에서 인공 흑연을 생산한다. 2008 년 흑연 생산량은 2007 년 65438+50 만 톤보다 65438+20 만 톤 증가하여 약 8% 증가했다. 이것은 흑연 공업의 큰 발전이다.

비늘 모양의 흑연 광석은 결정도가 비교적 좋다. 결정도가 1mm 보다 크고, 일반적으로 0.05- 1.5mm 이며, 최대 5- 10mm 까지 집합체이다. 흑연 광산은 품위가 낮아 보통 3- 13.5% 입니다. 동반 광물은 운모 장석, 응시, 투섬석, 투휘석, 가닛 및 소량의 황철광, 방해석 등이다. 때때로 금홍석이나 플루토늄 운모와 같은 유용한 성분을 동반한다. 비늘 흑연 광산을 생산하는 암석학에 따라 편마암형, 편암형, 휘록암형, 마암형, 혼합암형, 대리암형, 화강암형 7 가지 유형으로 나눌 수 있다. 처음 6 종의 광석은 지역 변질광상에서 생산되고, 후자의 광석은 마그마열광상에서 생산된다. 2000 년 이래로 부선 기술과 기계 설비의 진일보한 발전으로 비늘 흑연의 생산량이 계속 증가하고 있다.

2009 년 이후 국내 비늘 흑연 수출량이 떨어지면서 비늘 흑연 수출량이 크게 감소하면서 국내 비늘 흑연 재고가 더욱 축적됐다. 하지만 경제위기의 영향으로 국내 강재 하류 제품 내화재 등 업종은 모두 다양한 영향을 받았고, 2009 년에는 비늘흑연에 대한 수요도 5% 가량 감소할 것으로 보인다. 20 10-20 12 년 동안 우리나라 비늘 흑연의 재고는 높은 수준으로 유지되고 비늘 흑연의 공급은 1 ~ 3 년 안에 과잉으로 유지될 것이다.

"10" 계획에 제시된 흑연의 심도 있는 가공 방향에 따라 향후 5 년 동안 우리나라에서 중점적으로 발전해 온 흑연심 가공 제품은 이형탄소, 불화흑연, 실리콘화 흑연, 현상관용 흑연유, 리튬 이온 배터리, 탄소재료, 연료전지용 탄소소재입니다.

둘째, 흑연의 새로운 용도

과학기술이 끊임없이 발전함에 따라 사람들은 흑연의 많은 새로운 용도를 개발하였다. 유연한 흑연 제품.

유연성 있는 흑연은 팽창 흑연이라고도 불리며, 1970 년대에 발전한 새로운 흑연 제품이다. 197 1 년, 미국은 유연 흑연 밀봉 재료를 성공적으로 연구하여 원자력 밸브의 누출 문제를 해결한 후 독일 일본 프랑스가 흑연 밀봉 재료를 개발하기 시작했다. 이 제품은 천연 흑연의 특성 외에도 특별한 유연성과 탄력성을 갖추고 있다. 따라서 이상적인 밀봉 소재입니다. 석유화학 원자력 등 공업 분야에 광범위하게 응용하다. 국제 시장 수요는 해마다 증가하고 있다.

반금속 마찰재를 제조하다. 1970 년대 이래로 반금속 마찰재는 클러치와 자동 라이닝에 광범위하게 적용되었다. 반금속 마찰재는 흑연과 금속가루, 강섬유, 점토가루가 합성수지로 접착되어 있다. 이러한 자동 라이닝은 주로 항공기, 트럭 및 SUV 용 브레이크 및 클러치 플레이트와 같은 고속 장비에 사용할 수 있습니다. 최근 석면은 점차 흑연으로 대체되고, 일부 반금속 안감 중 흑연의 함량은 1%-2% 에서 5% 로 높아졌다. 이 분야의 흑연 소비는 자동차 산업의 발전에 달려 있다.

셋째, 흑연 재료는 특성이 있다.

흑연은 주로 다결정 흑연으로 이루어져 있으며, 무기 비금속 재료에 속하지만, 좋은 열전도성과 전도성으로 인해 반금속이라고 불린다. 흑연은 일부 금속보다 열 전도성과 전도성이 높고 금속의 열팽창 계수, 융점 및 화학적 안정성보다 훨씬 낮기 때문에 엔지니어링 응용 프로그램에서 큰 가치를 제공합니다. 흑연은 내식성이 뛰어나 어떤 유기 화합물과도 반응하지 않는다.

흑연도 고온에서 녹지 않는 고온 소재이다. 흑연은 또한 내열 충격성과 자기 윤활성이 우수합니다.

흑연의 단점은 내충격성이 좋지 않아 산화 속도가 온도 상승에 따라 빨라진다는 것이다.

넷째, 성능 매개 변수

1. 재질의 평균 입자 크기

품목의 평균 입자 크기는 품목의 공급 상태에 직접적인 영향을 미칩니다. 재료의 평균 입자 크기가 작을수록, 재료의 출재가 균일할수록, 출재 조건이 안정될수록 표면 품질이 좋아진다.

표면 및 정밀도 요구 사항이 높지 않은 단조 및 다이 캐스팅 몰드의 경우 일반적으로 ISEM-3 과 같은 거친 결정 재질을 사용하는 것이 좋습니다. 표면 및 정밀도가 높은 전자 금형의 경우 평균 입도가 4μm 이하인 재질을 사용하여 가공된 금형의 정밀도와 표면 마무리를 보장하는 것이 좋습니다. 재료의 평균 입자 크기가 작을수록 재료의 손실이 작을수록 이온 그룹 간의 작용력이 커집니다. 예를 들어, 일반적으로 ISEM-7 은 정밀 다이캐스팅 및 단조 금형에 적합합니다. 그러나 고객이 정밀도에 대한 요구가 특히 높은 경우 TTK-50 또는 ISO-63 재질을 사용하여 재질 손실이 적고 금형의 정밀도와 표면 거칠기가 보장되도록 하는 것이 좋습니다.

동시에 입자가 클수록 공급 속도가 빠를수록 황삭 손실이 줄어듭니다. 주된 원인은 방전 과정에서 전류 강도가 다르기 때문에 방전 에너지가 다르기 때문이다. 그러나 방전 후 표면의 매끄러움도 입자의 변화에 따라 변한다

2. 재료의 굽힘 강도

재질의 굽힘 강도는 재질의 강도를 직접 반영하며 재질의 내부 구조가 얼마나 촘촘한지 보여줍니다. 강도가 높은 재질은 방전 마모 내성이 우수합니다. 정확도가 높은 전극의 경우 강도가 좋은 재질을 선택하세요. 예를 들어 TTK-4 는 일반 전자 커넥터 금형의 요구 사항을 충족할 수 있지만 특수한 정밀도 요구 사항이 있는 일부 전자 커넥터 금형은 TTK-5 재질로 만들 수 있으며 입자 크기는 같지만 강도는 약간 높습니다.

재료의 쇼어 경도

흑연에 대한 무의식적 이해에서 흑연은 일반적으로 비교적 부드러운 재료로 여겨진다. 그러나 실제 테스트 데이터와 응용은 흑연의 경도가 금속 재료보다 높다는 것을 보여준다. 특수 흑연 산업에서 일반적인 경도 테스트 기준은 쇼씨 경도 측정으로, 그 테스트 원리는 금속과 다르다. 흑연의 층상 구조로 인해 절삭 과정에서 뛰어난 절삭 성능을 제공하며 절삭력은 구리의 1/3 정도에 불과하므로 가공 표면을 쉽게 처리할 수 있습니다. 그러나 경도가 높기 때문에 절삭 공구의 손실은 절삭 금속 공구보다 약간 큽니다. 동시에 고경도 재료는 방전 손실을 잘 통제한다. Dell 의 EDM 재질 시스템에서는 두 가지 재질을 선택할 수 있습니다. 하나는 경도가 약간 높고 다른 하나는 경도가 약간 낮아 다양한 요구 사항을 충족하는 고객의 요구를 충족할 수 있습니다. 예를 들어 평균 입자 크기가 5μm 인 재료는 ISO-63, TTK-50； 입니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 평균 입자 크기가 4μm 인 재질은 TTK-4 와 TTK-5 입니다. 평균 입자 크기가 2μm 인 재료에는 TTK-8 과 TTK-9 가 포함됩니다. 주로 방전 및 가공에 대한 다양한 고객의 편향된 방향을 고려합니다.

4. 재료의 고유 저항률

재질 특성에 대한 통계에 따르면, 재질의 평균 입자가 같으면 저항률이 높은 방전 속도가 저항률보다 느려질 수 있습니다. 평균 입자 크기가 같은 재질의 경우 저항률이 낮은 재질의 강도와 경도는 저항률이 높은 재질보다 약간 낮습니다. 즉, 방전 속도와 손실이 다를 수 있습니다. 따라서 실제 응용의 필요에 따라 재질을 선택하는 것이 중요하다. 분말 야금의 특수성으로 인해, 각 재료의 각 매개 변수에는 그 대표치가 있으며, 일정한 변동 범위가 있다. 같은 등급의 흑연 소재 방전 효과는 매우 가깝고, 각종 매개변수로 인한 적용 효과 차이는 매우 적다. 전극 재질의 선택은 방전 효과와 직접적인 관련이 있으며, 재료의 선택 여부가 방전 속도, 가공 정밀도 및 표면 거칠기의 최종 상황을 결정합니다.

다섯째, 공정 및 기술적 특징:

1. 내고온성

흑연은 현재 가장 고온에 잘 견디는 재료 중 하나이다. 2000 년? C 이상, 일반 물질은 이미 기체로 변했거나, 녹은 상태, 즉 일부 난용금속이 2500 에 있습니까? C 좌우도 힘을 잃을 수 있다. 예를 들어 텅스텐은 알려진 금속 중 융점이 가장 높고 3600 에 달합니까? C, 하지만 흑연은 이 온도에서 녹지 않습니다. 용융점은 3850 입니까? C 50? C, 끓는점은 4250 이어야 합니까? C 다양한 내열 물질을 7000 에 넣으시겠습니까? C 10s 의 초고온 아크 하에서 흑연의 손실은 중량계 0.8%, 나일론 섬유 강화 페놀 플라스틱의 손실은 1.2%, 탄화 규소의 손실은1.7 입니다 흑연의 고온 성능이 두드러진다는 것을 알 수 있다.

일반 재료는 고온에서 강도가 점차 낮아지고 흑연은 2000 까지 가열됩니까? C, 그 강도는 실온보다 두 배 높아진다. 흑연의 항산화성이 좋지 않아 산화율은 온도가 높아지면 증가한다.

2. 특수 내열 충격성

흑연은 내열 충격성이 우수합니다. 온도가 급격히 변할 때 열팽창 계수가 작기 때문에 열 안정성이 우수하여 온도가 빠르게 변할 때 균열이 발생하지 않습니다.

열전도도 및 전도성

흑연은 열전도율이 좋다. 흑연의 전도성은 구리, 알루미늄 등의 기술보다 못하지만, 스테인리스강보다 4 배, 탄소강보다 2 배, 일반 비금속제보다 100 배 높은 등 일반 소재에 비해 상당히 높다.

흑연의 열전도도는 강철, 철, 알루미늄 등의 금속 재료를 초과할 뿐만 아니라 온도가 높아지면 감소하는데, 이는 일반 금속 재료와는 다르다. 일반 기술의 열전도도는 온도가 높아짐에 따라 증가한다. 매우 높은 온도에서 흑연은 심지어 단열하는 경향이 있다. 따라서 초고온 조건에서는 흑연이 단열성을 가지고 있다.

4. 교활하다

흑연의 윤활 성능은 이황화 몰리브덴과 비슷하며 마찰 계수는 0. 1 미만입니다. 그것의 윤활성은 비늘 크기에 따라 변한다. 비늘이 클수록 마찰계수가 작을수록 윤활성이 좋습니다.

5. 가소성

흑연은 가소성이 있어 통풍이 잘 되고 빛이 투과되는 얇은 시트로 발전할 수 있지만, 고강도 흑연은 경도가 높아서 금강석 공구로 가공하기가 어렵다.

6. 화학적 안정성

흑연은 상온에서 배양 안정성이 뛰어나 산, 알칼리, 유기용제의 부식에 내성이 있지만 고온에서는 산화하기 쉽다.