燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

利用人造石墨材料熱變形的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)研究了采用Hummers法制備氧化石墨的工藝條件,并以XRD分析表征氧化石墨的氧化程度。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的化性能和較長的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、化性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，化性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用石墨原材料大大延長了模具使用壽命和提高了化性能。

石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑，滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍很廣，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。

石墨制品至少在2000度以內(nèi)是穩(wěn)定的，這是由于碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過程才能成為石墨，因此，石墨中的有毒有害物質(zhì)早已釋放殆盡。石墨在常溫下具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，不受任何強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的侵蝕。因此，石墨制品即使長期使用損耗也很少，只要擦拭干凈還如新的一樣。石墨粉的特性即高強(qiáng)耐酸性、抗腐蝕和耐高溫3000℃以及耐低溫-204℃，同時(shí)它的抗壓強(qiáng)度大于800kg/Cm2，并且抗氧化，在450℃空氣中失重1%，回彈率為15-50%（密度1。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍，很廣，包括人造石墨，石油焦，冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。

石墨體積密度，肖氏硬度，抗折抗壓強(qiáng)度的影響：在石墨熱壓燒結(jié)的過程中模具支撐作用時(shí)候，要求石墨的體積密度，肖氏硬度，抗折抗壓強(qiáng)度是越高越好，體積密度大于1.75g/cm3。

我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼，并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。從1997年我國有關(guān)部門開始重視和支持對石墨模具工業(yè)的發(fā)展，大力扶植中國本土企業(yè)在石墨模具工業(yè)上的發(fā)展，如今已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績，并為中國的出口外匯收入做出了貢獻(xiàn)。

石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤滑劑。潤滑油往往不能在高速，高溫，高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在一200℃一2000℃溫度并在很高的滑動(dòng)速度下(loom / s )不用潤滑油工作。近年來，開始采用耐高溫的合成材料，如：碳化硅、氧化鋁金剛砂及硅鐵等做坩堝的骨架熟料。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，勿需加入潤滑油，石墨乳也是許多金屬加工(拔絲，拉管)時(shí)的良好的潤滑劑。

石墨化涂料主要性能特點(diǎn)

1.石墨高溫化涂料能在潮濕或干燥的各種基面上直接施工，施工簡單，單組份，攪拌均勻后可以直接涂刷。

2.石墨高溫化涂料與基面粘結(jié)力強(qiáng)，涂膜中的高分子物質(zhì)能滲入到基面微細(xì)細(xì)縫內(nèi)，追隨型強(qiáng)，致密性高和防水性好。

3.石墨高溫化涂料涂膜有良好的柔韌性，對基層伸縮或開裂的適應(yīng)性強(qiáng)，抗拉性強(qiáng)度高，熱脹冷縮性好，耐熱震頻率好，可以長時(shí)間在高低溫工況中使用。

4.石墨高溫化涂料純水性涂料，沒有揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生，綠色環(huán)保，無毒無味，無污染環(huán)境，對人身無傷害。

石墨模具的6大優(yōu)良性能

石墨模具是指石墨材質(zhì)的模具，模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備，在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。

1：優(yōu)良的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性能

2: 線膨脹系數(shù)低等很好的熱穩(wěn)定性及抗加熱沖擊性

3: 耐化學(xué)腐蝕與多金屬不易發(fā)生反應(yīng)

4：在高溫下（在多數(shù)銅基胎體燒結(jié)溫度800℃以上）強(qiáng)度隨溫度升高而增大

5：具有良好的潤滑和抗磨性

6：易于加工，機(jī)械加工性能好，可以制作成形狀復(fù)雜、精度高的模具。