石墨材料在很多行業(yè)中應(yīng)用是較為廣泛的,比如我們常見的電池里面,石墨本身也是一種導(dǎo)電體。不過一般來說,石墨在潤滑劑和鉛筆芯中應(yīng)用相對更為廣泛。石墨材料的種類有很多,比如石墨棒、石墨電極、石墨粉、石墨板等等,不同的石墨材料在不同行業(yè)中得到了應(yīng)用。
隨著高新技術(shù)的發(fā)展,石墨材料的制造工藝不斷完善,能滿足不同電火花加工需求的石墨材料層出不窮,市場上石墨高速銑削機床應(yīng)運而生,數(shù)控電火花加工機床的石墨放電性能也有了全面的提升。當(dāng)今,在制造技術(shù)的歐洲,模具企業(yè)超過90%的電極材料采用石墨。航空航天、汽車、家電、電子等模具已大范圍采用石墨作為電極材料,這種顯著變化歸功于石墨電極可實現(xiàn)率、加工等諸多優(yōu)勢。
在冶煉各種合金鋼、鐵合金時,使用石墨電極,這時強大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū),產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化為熱能,溫度升高到2000 ℃左右,從而達到熔煉或反應(yīng)的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時,電解槽的陽極也用石墨電極。生產(chǎn)鋼砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。
石墨材料的熱膨脹系數(shù)小,銅材料的熱膨脹系數(shù)是石墨材料的4倍,因此在放電加工中石墨電極相比銅電極不易發(fā)生變形,可獲得更穩(wěn)定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時,局部高溫容易使銅電極發(fā)生彎曲變形,而石墨電極不會這樣;對于深徑比大的銅電極,在加工設(shè)定時還需要補償一定的熱膨脹值來修正尺寸,而石墨電極不需要。
石墨材料較銅的密度要小,相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5。可見體積較大的電極使用石墨材料非常合適,地減輕了電火花加工機床主軸的載荷,電極不會因為重量大而導(dǎo)致裝夾不便、加工中產(chǎn)生偏擺位移等問題,可見在大型模具加工中使用石墨電極很有意義。
石墨電極根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低,可分為普通功率、高功率和功率,功率石墨電極占比近年不斷提升,2016 年占比已達 38%。石墨電極下游主要包括電弧爐煉鋼、黃磷工業(yè)、磨料和工業(yè)硅等,其中電弧爐煉鋼占比石墨電極需求一半以上。
石墨電極是一種耐熱的石墨導(dǎo)電材料。石墨電極可以傳導(dǎo)電流和發(fā)電,然后熔化高爐中的廢鐵或其他原材料來生產(chǎn)鋼材和其他金屬產(chǎn)品,主要用于制造鋼材。而石墨電極是一種電阻低,耐電弧爐內(nèi)熱梯度的材料。石墨電極主要由兩種原料制成:油系或煤系針狀焦和煤焦油的粘結(jié)。
鋼鐵是石墨電極主要的下游應(yīng)用。在電弧爐冶煉中石墨電極作為導(dǎo)電材料向電弧爐內(nèi)輸入電能,從而通過電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進行煉鋼,石墨電極是鋼鐵生產(chǎn)所需的重要耗材。目前我國已成為全球主要的石墨電極產(chǎn)銷國之一,中國石墨電極已出口超過數(shù)十個國家和地區(qū),由于價格合適、質(zhì)量可靠,國際化經(jīng)營已初具規(guī)模,具有較大的影響力。
石墨的用途
由于石墨具有許多優(yōu)良的性能,因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。 做耐火材料 石墨的一個主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,鑄模洗滌劑和耐高溫材料。