Графітовий порошок, що використовується як графітові електроди, справді має багато переваг. Однак, як максимально використати переваги цього матеріалу, досягти справжнього підвищення ефективності, зниження витрат та підвищення конкурентоспроможності на ринку, це не лише питання, які повинні враховувати виробники графіту, але й проблеми, до яких споживачі графіту повинні ставитися серйозно. Отже, які проблеми слід вирішити в першу чергу при застосуванні графітових матеріалів?
Видалення пилу: Через дрібночастинкову структуру графіту під час механічної обробки утворюється велика кількість пилу, що має значний вплив на виробниче середовище. Крім того, вплив пилу на обладнання головним чином відображається в його впливі на живлення обладнання. Завдяки чудовій електропровідності графіту, потрапляючи в силовий блок, він схильний до коротких замикань та інших несправностей. Тому рекомендується оснастити його спеціальним верстатом для обробки графіту. Однак, через високу вартість спеціального обладнання для обробки графіту, багато підприємств досить обережні в цьому питанні. За таких обставин можна застосувати такі рішення:
Аутсорсинг графітових електродів: Зі зростаючим поширенням застосування графіту в прес-формах, все більше підприємств за контрактом з виробництва прес-форм (OEM) також запроваджують OEM-бізнес графітових електродів.
Після обробки зануренням у масло: Після придбання графіту його спочатку занурюють у іскрове масло на певний час (конкретний час залежить від об'єму графіту), а потім поміщають у обробний центр для обробки. Таким чином, графітовий пил не розлітається, а падає вниз. Це мінімізує вплив на обладнання та навколишнє середовище.
Модифікація обробного центру: Так звана модифікація в основному передбачає встановлення пилососа на звичайний обробний центр.
Розрядний зазор під час обробки розрядного графіту: На відміну від міді, через швидшу швидкість розряду графітових електродів, більше технологічного шлаку кородує за одиницю часу. Ефективне видалення шлаку стає проблемою. Тому потрібно, щоб розрядний зазор був більшим, ніж у міді. Загалом кажучи, під час встановлення розрядного зазору розрядний зазор графіту на 10-30% більший, ніж у міді.
Правильне розуміння його недоліків: Окрім пилу, графіт також має деякі недоліки. Наприклад, під час обробки дзеркальних поверхонь форм, порівняно з мідними електродами, графітові електроди мають менше шансів досягти бажаного ефекту. Для досягнення кращого поверхневого ефекту слід вибирати графіт найдрібнішого розміру, а вартість такого графіту часто в 4-6 разів вища, ніж у звичайного графіту. Крім того, можливість повторного використання графіту є відносно низькою. Через виробничий процес лише невелику частину графіту можна використовувати для відтворення та утилізації. Відходи графіту після електроерозійної обробки наразі не можуть бути використані повторно, що створює певні проблеми для екологічного менеджменту підприємств. У зв'язку з цим ми можемо забезпечити безкоштовну переробку відходів графіту для клієнтів, щоб уникнути проблем з їхньою екологічною сертифікацією.
Відколювання під час механічної обробки: оскільки графіт крихкіший за мідь, якщо графіт обробляти тим самим методом, що й мідні електроди, легко спричинити відколювання електродів, особливо під час обробки тонкоребристих електродів. У зв'язку з цим виробникам прес-форм може бути надана безкоштовна технічна підтримка. Це досягається головним чином шляхом вибору ріжучих інструментів, способу проходження інструменту та розумної конфігурації параметрів обробки. Зразки природного лускатого графіту були сформовані методом холодного пресування без сполучного речовини з використанням природного лускатого графіту. Було досліджено вплив змін тиску формування та часу витримки тиску на щільність, пористість та міцність на згин зразків відповідно. Було якісно проаналізовано взаємозв'язок між мікроструктурою та міцністю на згин зразків природного лускатого графіту. Для вивчення та обговорення антиоксидантних властивостей та механізмів порошку природного графіту та зразків електродів з природного графіту до та після антиоксидантної обробки відповідно було обрано дві системи: борна кислота – сечовина та тетраетилсилікат – ацетон – соляна кислота. Основний зміст та результати дослідження такі: Було досліджено формувальні властивості природного лускатого графіту та вплив умов формування на мікроструктуру та властивості. Результати показують, що чим більший тиск формування зразка природного лускатого графіту, тим більша щільність та міцність на вигин зразка, водночас тим менша його пористість. Час витримки тиску мало впливає на щільність зразка. Коли він перевищує 5 хвилин, формуваність зразка краща. Міцність на вигин демонструє очевидну анізотропію, а середні значення міцності на вигин у різних напрямках становлять 5,95 МПа, 9,68 МПа та 12,70 МПа відповідно. Анізотропія міцності на вигин тісно пов'язана з мікроструктурою графіту.
Було досліджено антиоксидантні властивості бор-азотної системи, отриманої розчинним та золь-методами, а також порошку природного лускатого графіту, покритого золем кремнезему до та після просочень. Результати показують, що зі збільшенням кількості просочень збільшується кількість золю кремнезему та бор-азотної системи, нанесених на поверхню графітового порошку, а антиоксидантні властивості покращуються. Початкова температура окислення природного лускатого графіту становить 883 К, а швидкість втрати ваги при окисленні при 923 К становить 407,6 мг/г/год. Графітовий порошок просочували дев'ять разів відповідно в системі борна кислота-сечовина та системі етилсилікат-етанол-хлоридна кислота. Після термічної обробки протягом 1 години в атмосфері 1273 К та N2 швидкість втрати ваги при окисленні природного лускатого графіту при 923 К становила 47,9 мг/г/год та 206,1 мг/г/год відповідно. Після термічної обробки протягом 1 години в атмосферах N2 при 1973 K та 1723 K відповідно, швидкість втрати ваги при окисленні природного лускатого графіту при 923 K становила 3,0 мг/г/год та 42,0 мг/г/год відповідно; Обидві системи можуть знизити швидкість втрати ваги при окисленні природного лускатого графіту, але антиоксидантний ефект системи борна кислота-сечовина кращий, ніж у системи етилсилікат-етанол-хлоридна кислота.
Графітові електроди в основному використовуються у великих галузях промисловості, таких як електросталеплавильне виробництво, виробництво фосфору в рудних печах, електроплавлення магнезіального піску, електроплавлення вогнетривких матеріалів, електроліз алюмінію та промислове виробництво фосфору, кремнію та карбіду кальцію. Графітові електроди поділяються на два типи: електроди з природного графіту та електроди зі штучного графіту. Порівняно зі штучними графітовими електродами, електроди з природного графіту не потребують хімічного процесу обробки графіту. В результаті виробничий цикл електродів з природного графіту значно скорочується, споживання енергії та забруднення значно зменшуються, а витрати помітно знижуються. Вони мають очевидні цінові переваги та економічні вигоди, що є однією з основних причин розробки електродів з природного графіту.
Крім того, електроди з природного графіту є продуктами глибокої переробки природного графіту з високою доданою вартістю та мають значну цінність для розробки та застосування. Однак, характеристики формування, стійкість до окислення та механічні властивості електродів з природного графіту наразі поступаються електродам зі штучного графіту, що є основною перешкодою для їх розвитку. Тому подолання цих перешкод є ключем до розвитку застосування електродів з природного графіту.
Було досліджено антиоксидантні властивості бор-азотної системи, виготовленої розчинним та зольовим методами, а також блоків з природного лускатого графіту, покритих золем кремнезему, до та після. Результати показують, що антиоксидантні властивості блоків з природного графіту, покритих золем кремнезему, погіршуються зі збільшенням кількості просочень. Блоки з природного графіту, покриті бор-азотною системою, мають кращі антиоксидантні властивості зі збільшенням кількості просочень. Швидкість втрати ваги при окисленні блоків з природного графіту при 923K та 1273K становила 122,432 мг/г/год та 191,214 мг/г/год відповідно. Блоки з природного графіту просочували дев'ять разів відповідно в системі борна кислота-сечовина та системі етилсилікат-етанол-хлоридна кислота. Після термічної обробки протягом 1 години в атмосфері 1273K та N2 швидкість втрати ваги при окисленні при 923K становила 20,477 мг/г/год та 28,753 мг/г/год відповідно. При 1273K вони становили 37,064 мг/г/год та 54,398 мг/г/год відповідно; Після обробки при 1973K та 1723K відповідно, швидкість втрати ваги при окисленні блоків природного графіту при 923K становила 8,182 мг/г/год та 31,347 мг/г/год відповідно; При 1273K вони становили 126,729 мг/г/год та 169,978 мг/г/год відповідно; Обидві системи можуть значно знизити швидкість втрати ваги при окисленні блоків природного графіту. Аналогічно, антиоксидантний ефект системи борна кислота-сечовина перевершує ефект системи етилсилікат-етанол-хлоридна кислота.
Час публікації: 12 червня 2025 р.