美國步高POCO石墨EDM-160半導(dǎo)體石墨

核能用石墨材料

石墨是建造核反應(yīng)堆使用的減速材料和反射材料之一，早期的反應(yīng)堆都是石墨堆。作為結(jié)構(gòu)材料使用的核反應(yīng)堆用石墨在選用原料、工藝控制、成品檢驗(yàn)上比石墨電極嚴(yán)格得多，也昂貴得多，核反應(yīng)堆用石墨必需具備下列性能：對(duì)慢中子的吸收量小、高溫強(qiáng)度好、抗熱震性高、對(duì)快中子的減速性能好、在輻照下尺寸穩(wěn)定、雜質(zhì)含量極少。

核石墨必需有較高的體積密度，因?yàn)槭珜?duì)快中子的減速作用是依靠快中子對(duì)碳原子的碰撞作用而實(shí)現(xiàn)的，單位體積內(nèi)碳原子越多，減速效果越好，所以體積密度是核石墨的主要指標(biāo)之一，體積密度也與石墨的氣孔率和滲透率直接有關(guān)，為了避免核燃料及載熱體的損失，要將氣孔率及滲透率降低到 一定水平。

電火花加工用石墨

電火花加工是機(jī)械制造工業(yè)中的一種新型加工工藝，電火花加工可以對(duì)許多硬度較大的金屬進(jìn)行加工，并可加工形狀復(fù)雜、精度要求較高的零部件，作為陽極的工具電極可以使用銅質(zhì)材料，也可使用石墨材料。

用作電火花加工的工具電極的石墨材料必須具備下列條件：

1、結(jié)構(gòu)致密、組織均勻，不應(yīng)當(dāng)有粗顆粒料和大的氣孔；

2、有較高的機(jī)械強(qiáng)度，又有良好的加工性能，能加工出復(fù)雜的形狀或銳角、薄片狀；

3、石墨質(zhì)工具電極，在電火花加工過程中有一定損耗，這種損耗應(yīng)盡可能低；

4、放電特性穩(wěn)定，加工速度較快。

因此電火花加工用石墨一般都采用細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)石墨或特細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)石墨，在物理性能上最好是各向同性。所以目前中國電火花加工石墨材料市場(chǎng)上用得較多的是細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)的各向同性石墨。

石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面，較高的散射截面用以慢化中子，低的吸收截面防止中子被吸收，使得核反應(yīng)堆能夠利用少量燃料達(dá)到臨界或正常運(yùn)行。
石墨是耐高溫材料，它的三相點(diǎn)，15MPa時(shí)為4024℃，因此不能采用熔化、鑄造、鍛造等熱加工方法制造而只能采用類似粉末冶金的方法。它不像金屬那樣強(qiáng)度隨溫度而下降，而是略有增加，在2000℃以下應(yīng)用，不會(huì)出現(xiàn)問題。
石墨有良好的導(dǎo)熱性能，在堆內(nèi)可以有效地降低溫度梯度，不致產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力。
石墨化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。除了高溫下的氧化、水蒸氣外，可以耐酸、堿、鹽的腐蝕，因而可以用作熔鹽核反應(yīng)堆和鈾鉍核反應(yīng)堆的堆芯構(gòu)件。
石墨抗輻照性能好，能長(zhǎng)期在堆內(nèi)服役30～40年。
石墨可加工性好，可以加工成各種形狀的構(gòu)件。
石墨原料豐富，價(jià)格便宜，容易制成純度高、強(qiáng)度大、不同密度要求的各種核石墨，但石墨也有缺點(diǎn)，它是各向異性晶體結(jié)構(gòu)，成層狀分布，原子密集于a、b晶面，同層原子近距離為0.141nm，相互為共價(jià)結(jié)合，具有較強(qiáng)的結(jié)合力；而層距離為0.335nm，層間結(jié)合力為范德瓦爾力，結(jié)合力較弱。這種各向異性在石墨的物理、強(qiáng)度、輻照等行為中都會(huì)強(qiáng)烈地表現(xiàn)出來。

石墨爐原子吸收光譜法是一種運(yùn)用有石墨涂層的的熔爐，使樣本蒸發(fā)的光譜測(cè)定法。簡(jiǎn)而言之，這項(xiàng)技術(shù)是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即自由原子可以吸收一定頻率的光和帶有特殊利益元素的波長(zhǎng)。在一定范圍內(nèi)，被吸收的光波可以直接與所要分析的的物體聯(lián)系起來。許多元素的自由原子可以用高溫從樣本中提取。在石墨爐原子吸收光譜法中，樣本儲(chǔ)存在有石墨或熱解碳涂層的小石墨立方體中，這個(gè)立方體將來可以通過加熱來使樣本蒸發(fā)和分解過程。我們可以根據(jù)已知的濃度來校正儀器，從而通過工作曲線來決定濃縮程度。和原子吸附相比，石墨爐主要有有以下優(yōu)勢(shì)：


對(duì)于許多元素來說，石墨爐探測(cè)范圍可達(dá)十億分之一；
采用改良型設(shè)備，阻礙降至??；
通過原子吸收大量基質(zhì)，石墨爐可以探測(cè)絕大多數(shù)已知元素。

連續(xù)鑄造石墨模具也應(yīng)用與金屬冶煉行業(yè)，融化的金屬可以用石墨模具來鑄造。石墨模具是可以重復(fù)使用，但是有一些設(shè)計(jì)只能是一次性的。使用石墨模具可以直接鑄造地創(chuàng)造性的小晶粒鑄件。
熱膨脹系數(shù)是決定石墨用作模具材料的重要因素。鑄模是具有非常不均勻溫度的介質(zhì)，由于熔融材料而從內(nèi)部熱到由于施加到其上的冷卻過程而在外部冷。石墨表現(xiàn)出的低熱膨脹系數(shù)使模具能夠發(fā)揮作用而不會(huì)變形或開裂。另一個(gè)非常重要的因素是自潤(rùn)滑。石墨是一種固體潤(rùn)滑劑，可以使模具和鑄造材料之間產(chǎn)生低摩擦。隨后，石墨可以平穩(wěn)地提取鑄件。

決定連續(xù)鑄造石墨模具壽命的因素有很多種。從鑄造材料的成分，到鑄造溫度，到冷卻速率，都會(huì)影響石墨模具的壽命。使用的特定石墨等級(jí)也由多種因素決定。主要因素是待鑄造模具應(yīng)用于何種材料工藝領(lǐng)域。例如，對(duì)于灰鑄鐵或高鎳合金，需要耐磨損的石墨，而對(duì)于黃銅，具有足夠的開孔率以允許鋅蒸發(fā)的相對(duì)致密的石墨將是更好的選擇。

設(shè)計(jì)用于連續(xù)鑄造的石墨模具需要考慮所有這些因素并將其應(yīng)用于您的特定應(yīng)用。等級(jí)選擇是重要的，應(yīng)包括鑄造人員，石墨制造商和專門加工石墨的機(jī)加工廠的投入。即便如此，在設(shè)計(jì)新系統(tǒng)時(shí)，在選擇實(shí)際石墨等級(jí)之前，可能需要進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)。

我們現(xiàn)在供應(yīng)以下鑄件石墨模具：
有色金屬（青銅，黃銅，鋁及銅）
貴金屬（金，銀及寶石）等

穩(wěn)定和合理的價(jià)格
石墨材料價(jià)格只需要同等體積的銅電極的15％。目前石墨已成為EDM應(yīng)用的熱門材料，相較之下石墨材料的成本更低，更穩(wěn)定。
切削加工更為容易
石墨具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能。機(jī)械加工速度的石墨電極比銅電極多2-3倍。同時(shí)，石墨加工完不需要擔(dān)心毛刺問題。
熱膨脹系數(shù)低
銅的熔點(diǎn)是1080℃，而石墨是3650℃石墨的 CTE只有銅1/30。它是即使在超高溫的情況下性能也非常穩(wěn)定。即便在鉑電極的加工中，石墨電極也有明顯的優(yōu)勢(shì)。
重量輕，密度低
為石墨的密度通常為1.7-1.9g/cm3的（銅為石墨的4-5倍）。與銅電極相比，石墨電極將在此過程中減少機(jī)械負(fù)載。它更適合應(yīng)用大型模具。
良好的切削加工
與金屬材料相比，石墨的體積設(shè)計(jì)為低。它具有優(yōu)異的機(jī)械加工性能。
超強(qiáng)的粘接效果
碎石墨可通過粘合劑被粘合，這節(jié)省了時(shí)間和材料成本。
優(yōu)秀的電阻率
電阻率（ER）確定到的電流的流動(dòng)的材料的電阻。較低的電阻率，這意味著更好的導(dǎo)電性。