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石墨( graphite )为矿物名称,通常产于变质岩中,是由煤或炭质岩石(或沉积物)受区域变质作用或岩浆侵入作用形成的。 石墨是元素碳的同素异形体,每个碳原子周边连接着其他三个碳原子,排列成蜂巢状的多个六角形,各层间有微弱的范德华引力。 每个碳原子都发射电子,这些电子可以自由移动,所以石墨是导体。 石墨是其中软的矿物之一,不透明,手感油腻,颜色从铁黑色到铁材料,分散在晶型、薄片、鳞片、条纹、层状或变质岩中。 化学性质有惰性,具有耐腐蚀性。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。
1) 耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2) 导电、导热性:石墨的导电性比普通非金属矿高100倍。导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随着温度的升高而降低。甚至在的温度下,石墨也会变成绝热体。石墨之所以能导电,是因为石墨中的每个碳原子只与其他碳原子形成3个共价键,每个碳原子仍然留下1个自由电子传输电荷。
3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5)可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
火花加工的主要电极损耗是粗加工引起的,精加工设置条件下降率高,但零件预留处理不宽裕,加工腐蚀量小,整体损耗量也小。 总的来说,石墨电极在高电流粗加工中比铜电极损失少,在精加工中比铜电极损失稍大,两个电极的损失可能少。
石墨电极生产的主要原料为石油焦,普通功率石墨电极中可添加少量沥青焦炭,石油焦和沥青焦炭的硫含量均不得超过0.5%。 制造大功率或功率石墨电极时,需要增加针状焦点。 阳极生产铝的主要原料是石油的焦点,硫含量控制在1.5% ~ 2%以下,石油和沥青符合国家相关质量标准。
石墨电极加工设备是一种常用的用于对石墨电极进行精加工的机械设备,它具有、、安全等优点,是石墨电极加工行业的重要设备。石墨电极加工设备主要由机床、切削刀具、辅助设备等组成。
(1)机床:石墨电极加工设备的机床主要有数控机床、车床、钻床、铣床等,选用的机床类型要根据实际生产需要确定。
(2)切削刀具:石墨电极加工设备的切削刀具主要有铣刀、刀片、钻头等,根据实际加工要求选用不同的刀具。
(3)辅助设备:石墨电极加工设备的辅助设备主要有冷却液、润滑油、滚筒等,它们是用来保护机床和刀具,提高加工效率的重要设备。
功率石墨电极是一种具有更高的导电性能和更好的热稳定性能的石墨电极,可用于高速、的电火花加工。