Графит искусственный: получение, характеристики, применение

Искусственный графит
Искусственный графит
14 Мар 2017

Искусственный графит

В металлургии, химической промышленности, энергетике (в том числе атомной), для производства стекла, огнеупорных материалов, в горнодобывающей отрасли – везде, где нужны кислото- и термостойкие материалы с предсказуемыми характеристиками, используется графит искусственный. Его получают обработкой (многократное прокаливание, медленный нагрев, прессование, пропитка) просеянной смеси из нефтяного или антрацитового кокса и пека – основных компонентов графита. На выходе получается однородный материал с низкой пористостью, гладкой поверхностью, который подходит для тонкой обработки и изготовления фасонных деталей с минимальными допусками.

Производство графита искусственного

Исходными материалами для промышленного производства искусственного граифта являются кокс (нефтяной или каменноугольный) и пек.

Справка: кокс получают как побочный продукт обработки каменного угля, нефти, нефтепродуктов и каменноугольного пека. Пеком называют остаток, который получают после перегонки нефтяных смол или каменноугольного дегтя.

В зависимости от марки графита – то есть от того, какими характеристиками он должен обладать – меняется соотношение кокса и пека, в производственный цикл включают дополнительные стадии просева и отбраковки исходных материалов, прокаливания и пропитки.

В общем виде получение графита искусственного включает в себя следующие этапы:

  • отбор, просев и смешивание исходных материалов – в композиции роль связующего играет пек, а роль наполнителя - кокс;
  • создание пресс-массы;
  • прессование методом экструзии или изостатическое;
  • обжиг (температура колеблется в коридоре от 800 до 1200 градусов);
  • пропитка – в качестве топинга могут быть использованы либо пек, либо фенолформальдегидные смолы, либо кремний содержащие составы (для того чтобы материал получил заданные свойства);
  • графитация при высокой температуре (до 3000 градусов).

Форма готового материала может быть произвольной. Но чаще всего это блоки-заготовки цилиндрической или прямоугольной формы.

На характеристики искусственного графита влияет и способ прессования. Если заготовку получают методом экструзии, графит называют экструдированным. Если изостатическим прессованием – изостатическим. Он характеризуется большей плотностью, меньшей пористостью и прочностью, притом его свойства одинаковы в любом направлении. Экструдированный графит имеет разные свойства в продольном и поперечном направлениях по отношению к направлению экструзии.

Классификация искусственного графита

Помимо разделения материала на экструдированный и изостатический используются классификации:

  • по величине «зерна» (мелко-, средне- и крупнозернистый графит);
  • форм-фактору (пресс-материал, заготовка);
  • комплексу характеристик, по которым графит искусственный можно отнести к одной из марок (АТМ, МГ, ППГ, ГМЗ, ОСЧ и так далее).

Характеристики

Общие свойства, характерные для большинства марок графита искусственного:

  1. высокая тепло- и электропроводность;
  2. легкость обработки – в том числе при изготовлении деталей, требующих минимальных допусков;
  3. до температуры в 400 градусов – практически нулевая окисляемость;
  4. стойкость к воздействию кислот;
  5. прочность;
  6. нулевая паропроницаемость.

Применение материала

Используется графит искусственный в металлургии (в частности, из него изготавливают литейные и пресс-формы, тигли, футеровочные оболочки для оборудования, электроды, зернистый графит применяется при науглероживании чугуна), при производстве стекла, в химии (аноды), в атомной энергетике.

Список фасонных изделий из искусственного графита включает в себя десятки наименований – от блоков для футеровки (кислотостойких кирпичей) до антифрикционных колец и теплообменников.



Возврат к списку


Заказать Справочник материалов