石墨匣缽熱加工有什么
石墨匣缽熱加工
限制后的產品還不能運用,需進行石墨匣缽熱加工處理,其目的是使固體粉末原料(炭和金屬粉末)嚴密的聯合在一起,跋涉制品的機械強度、下降電阻、增加耐磨性和使制品可進行機械加工。
石墨匣缽熱加工處理可分為以下幾種:
(1)固化
選用樹脂(酚醛、環氧、呋喃等)作粘結劑時要經過固化處理,固化可在熱模壓中進行,也可在專用烘箱中進行。加熱溫度由選用樹脂種類不同而定,一般在200℃左右。為防止產品開裂,固化升溫曲線應進行恰當控制。
(2)燒結
對金屬石墨匣缽的熱加工進程稱為燒結。壓坯中的金屬粉末,在燒結進程中,由于高溫效果,金屬原子的振幅加大,經過粘性活動、蒸騰與凝集、體積松散、表面松散、晶界松散、塑性活動等效果,使接觸面上有更多的原子進入原子效果力的規劃,構成粘結面,導致再結晶與晶粒長大,構成金屬網狀結構體,使燒結體的強度增加、電阻下降。金屬石墨匣缽的燒結屬互不熔系固相燒結。在金屬石墨匣缽中,由于金屬含量不同(30-90%),燒結溫度也不同。金屬含量較低的石墨匣缽,主耍靠粘結劑焦化聯合。金屬粉末不能構成網狀結構,但參與導電。
燒結的技能要害主要有:
a)是燒結的最高溫度。一般選用金屬的熔點溫度的2/3-4/5,溫度指數a=0.67-0.8。過燒與欠燒均影響產品質量。延伸高溫保溫時刻,可以恰當下降燒結溫度,但時刻的影響不如溫度大。
b)是防止制品氧化,銅氧化后電阻將增加,燒結時應采用維護性方法。
c)是升溫速度,對粘結劑含量較高的產品,為防止燒結開裂,應控制升溫速度。
①氣體維護燒結
金屬石墨匣缽在國際上已遍及選用在維護氣氛中燒結,我國粉末冶金職業也選用該法。
選用的維護性氣氛有:純氫、分解氨(氫一氮混合氣體)、煤氣、碳氫化合物的轉化氣 (H2、CO的混合氣體)等。
上述氣體不只起到維護效果,還可對氧化物進行恢復。
選用氣氛維護時,一般均選用網帶式連續燒結爐。為了削減造價,意大利EBN公司選用在特別的密封燒結箱中燒結。這種燒結箱,底部設備一個進氣口,中心為多孔式隔匣缽,其上放置產品,箱頂部有一個微壓排氣孔。當箱中發生必定壓力后主動翻開放出氣體。燒結箱規范為長900mm;寬400mm;高800mm。氣體為純氫,加熱方法為電熱。燒結后,產品有金屬光澤,質量較好,無氧化現象。
②真空燒結
真空燒結是近年來發展起來的新技能,用于不帶粘結劑石墨匣缽的燒結。真空度一般為10—1-15_5mmHg。
真空燒結的利益有:
a)防止氣氛對產品的影響(如氫氣對石墨匣缽引線)
b)可以下降燒結溫度100℃左右,削減能耗;
c)取消了供氣系統,安全性好。
真空燒結爐設備制造費用較高,但產品出產成本較低,已逐漸為人們所選用。
(3)焙燒
焙燒是對黑色石墨匣缽而言,將毛坯從室溫加熱到1300℃時所發生的各個進程的總稱。焙燒,可以在連續爐、環式爐、倒焰爐和單體爐中進行。
在焙燒進程中,產品結構發生明顯的改動,其間包含:粘結劑變成焦炭、炭素粉末顆粒與粘結劑焦之間構成化學鍵和物理結合,上述組合構成附聚體和集聚體、幾何規范和體積密度改動,構成氣孔結構等。
上述改動的原因是粘結劑分解和聚合反應,或許說是焦化反應的效果。粘結劑在焙燒進程中,隨溫度的改動情況如下:
室溫至200℃時,制品內粘結劑軟化,制品處于塑性情況,化學反應沒有開始。
200-300℃:時,清掃吸附的水份、粘結劑化學結合的水分、碳的氧化物和輕餾份。
300-500℃時,粘結劑進行分解與聚合,許多清掃揮發份。液相開始構成中心相。
500-650℃時,粘結劑構成半焦化情況,揮發份清掃削減。300-600℃改動最為劇烈,是要害區域。
650-750℃時,粘結劑焦化反應基本完成。
900℃以上時,由粘結劑構成的焦炭膜持續嚴密化,進一步清掃大芳香分子外圍的其他原子。
跟著焙燒進程的進行,制品體積收縮,真密度跋涉、體積密度稍有下降,電阻下降,機械強度跋涉。這些目標受下述要素影響,如升溫速度、最高溫度、填充料性質、壓力、氣氛 等等。特別足為防止制品開裂,制品實踐溫度在300-600℃之間應緩慢升溫。體積越大,升溫速度應越慢。當制品受熱溫度均勻時,溫升速度可以加快。
焙燒時為防止制品氧化,將產品裝在爐槽或坩堝(金屬或耐火材料)中,產品四周一般用0.5-3mm的焦炭(冶金焦或石油焦)充填。為削減填充料燒損,有的廠家尚參與1/3左右的純河沙。這種填充料不只能維護產品不被氧化,還可以起到防止產品變形和吸附揮發份的效果。我國現在出產金屬石墨刷時,大都也選用這種方法。


