ParaiškosirSpecialios formos grafito komponentaiPagaminta iš aukšto grynumo grafito ir izostatinio grafito
Aukšto grynumo grafitas (didesnis arba lygus 99 . 9% grynumui) ir izostatinis grafitas (izotropinis) yra dvi aukščiausios kokybės grafito medžiagos, plačiai naudojamos aukštųjų technologijų pramonės šakose . jų specialios formos komponentai (nestandartinės, sudėtingos geometrijos).
I . Aukšto grynumo grafito specialiųjų formos komponentų programos ir charakteristikos
1. pagrindinės programos sritys
Puslaidininkių pramonė
Monokristalinės silicio augimo krosnys (Cz krosnys): Thermal field components (crucibles, heaters, insulation cylinders), withstanding temperatures >2000 laipsnis .
Silicio karbido epitaksinė įranga: Dujų difuzijos plokštelės, vaflių laikikliai, reikalaujantys ypač aukšto grynumo, kad būtų išvengta vaflių užteršimo .
Fotoelektros pramonė
Vaidininiai žiedai ir elektrodų strypai „Polysilicon“ liejimo krosnyse, sumažinant metalo priemaišų migraciją .
Branduolinė pramonė
Atšvaitų blokai ir moderatoriai, esantys aukštos temperatūros dujose aušinamuose reaktoriuose, kuriems reikalingas mažas neutronų absorbcijos skerspjūvis .
2. pagrindinės charakteristikos
|
Nuosavybė |
Aukšto grynumo grafito specialios formos komponentai |
|
Grynumas |
Didesnis arba lygus 99 . 9% (pelenų kiekis mažesnis arba lygus 0,1%), užkertant kelią užteršimui aukštos temperatūros procesuose. |
|
Šilumos laidumas |
100–150 W/(m · k), idealiai tinka programoms, kurioms reikalingas vienodas šilumos pasiskirstymas . |
|
Apdirbimo tikslumas |
Gali būti sudėtingos geometrijos (e . g ., spiraliniai grioveliai, plonos sienos struktūros), paviršiaus šiurkštumas Ra yra mažesnis arba lygus 1 . 6 μm. |
|
Apribojimai |
Reikšminga anizotropija; Apatinis mechaninis stiprumas (lenkimo stiprumas ~ 20–40 MPa) . |
II . Izostatinio grafito specialiųjų formos komponentų programos ir charakteristikos
1. pagrindinės programos sritys
Tikslios formos
Stiklo liejimo štampai, nuolatiniai metalų liejiniai, siūlantys atsparumą aukštai temperatūrai ir matmenų stabilumui .
Elektros išmetimo apdirbimas (EDM)
Specialūs formos elektrodai (e . g ., turbinų ašmenų formos), remdamiesi izotropija vienodai kibirkščių erozijai .
Cheminė įranga
Atsparus korozijai reaktoriaus pamušalai, sandarinimo žiedai, atsparūs rūgšties/šarminėms terpėms .
Aviacijos ir kosmoso
Raketų purkštukų gerklė, palydovinio požiūrio kontrolės komponentai, turintys puikų šiluminio smūgio atsparumą .
2. pagrindinės charakteristikos
|
Nuosavybė |
Izostatiniai grafito specialios formos komponentai |
|
Izotropija |
Vienodos fizinės savybės (stiprumas, šiluminis/elektrinis laidumas) visomis kryptimis, tinkamos sudėtingoms įtempių aplinkai . |
|
Mechaninis stiprumas |
Lenkimo stiprumas didesnis arba lygus 60 MPa, gniuždymo stipris didesnis arba lygus 120 MPa . |
|
Šiluminis stabilumas |
Atsparus greitam šiluminiam ciklui (CTE mažesnis arba lygus 5 × 10⁻⁶/ laipsniui), pralenkdamas didelio grynumo grafito šiluminio smūgio atsparumą . |
|
Kaina |
Didesnės žaliavos ir formavimo išlaidos (30–50% brangesnės nei didelio grynumo grafitas) . |
Iii . palyginimo ir atrankos gairės
|
Parametras |
Aukšto grynumo grafitas |
Izostatinis grafitas |
|
Grynumas |
Didesnis arba lygus 99,9% |
Didesnis arba lygus 99,5% |
|
Anizotropija |
Reikšmingi (ašiniai/radialiniai skirtumai) |
Nereikšminga (izotropinė) |
|
Tipinė jėga |
Flexururas: 20–40 MPa |
Flexururas: didesnis arba lygus 60 MPa |
|
Idealaus naudojimo atvejai |
Didelio grynumo šiluminiai laukai, puslaidininkiai |
Aukštos mechaninės apkrovos, sudėtinga įtempių aplinka |
Atrankos principai:
Pirmenybė teikiama didelio grynumo grafitui: Pramonės šakoms, turinčioms griežtus grynumo reikalavimus (e . g ., puslaidininkiai, fotoelektros) .
Teikia pirmenybę izostatiniam grafitui: Komponentams, kuriems taikoma daugialypė mechaniniai ar šiluminiai įtempiai (E . g ., EDM elektrodai, aviacijos ir kosmoso dalys) .
Iv . ateities tendencijos
Sudėtinės modifikacijos:
Aukšto grynumo grafitas + anglies pluošto armatūra, siekiant sustiprinti mechaninį stiprumą (E . g ., puslaidininkių įrangos atramos) .
Didelio masto formavimas:
Isostatic pressing for single-piece components >1 . 5 metrų skersmens (e . g ., pirmosios sienos medžiagos branduolinės sintezės įrenginiuose).
Paviršiaus dangos technologijos:
Silicio/karbido dangos, skirtos pagerinti atsparumą oksidacijai (pratęsianti aukštos temperatūros komponento gyvenimo trukmę) .
Išvada
Didelio grynumo grafito ir izostatinio grafito specialios formos komponentai papildo vienas kitą pažengusiose pramonės šakose:
- Aukšto grynumo grafitas: „Grynumas-pirmas“ puslaidininkiams ir fotoelektroms .
- Izostatinis grafitas: „Subalansuotas veikimas“ mechaniškai ir termiškai reikalaujančiai aplinkai .
- Apdirbimo patarimas: Sudėtingoms geometrijoms reikalinga 5- ašis CNC arba lazerinė graviūra, kad būtų išvengta krašto skaldymo tradiciniame apdirbime .