高纯石墨板是以高纯度天然鳞片石墨为原料,经高温提纯、等静压成型及石墨化处理等精密工艺制成的功能性板材,碳含量通常达99.9%以上,具备z越的物理化学性能。
其核心优势显著:耐高温性j强,在惰性气氛下可承受3000℃以上高温,且高温下强度不降反升,广泛应用于火箭发动机喷管、核反应堆慢化剂等极d环境;导热导电性能优异,导热系数可达150W/(m·K),导电性接近铜,是制造光伏单晶炉热场、半导体芯片散热基板的理想材料;化学稳定性突出,耐强酸强碱腐蚀,在电解工业中作为阳极材料,使用寿命较传统金属电极提升3倍以上;自润滑性良好,摩擦系数低至0.05,可用于制造高温密封件、轴承等耐磨部件。
高纯石墨板在使用前的准备工作直接影响其性能发挥和使用寿命,具体步骤如下:
一、外观与性能检查
外观质量确认
检查石墨板表面是否有裂纹、掉角、分层等缺陷:若存在裂纹,可能在高温或受力时断裂,需更换;表面轻微划痕可根据使用场景判断是否影响(如作为电极时,划痕可能增加接触电阻,需处理)。
查看平整度:用直尺或水平仪检查石墨板是否弯曲、变形,尤其用于精密贴合场景(如模具、密封件)时,平整度误差需控制在规定范围内(通常≤0.1mm/m),否则需通过机械加工修正。
尺寸与精度核实
根据使用需求,测量石墨板的长度、宽度、厚度及关键孔径(如螺栓孔),确保与设计尺寸一致(公差一般要求±0.05~±0.1mm),避免因尺寸偏差导致安装困难或配合不良。
对于有导电、导热要求的场景(如电极、散热板),可抽样检测其电阻率(高纯石墨通常≤10μΩ・m)和热导率(一般≥150W/(m・K)),确认性能符合使用标准。
二、表面清洁处理
去除表面杂质
清除浮尘与颗粒:用软毛刷或压缩空气(干燥、无油)吹扫表面,避免用湿布直接擦拭(防止水分渗入孔隙导致后续高温时开裂)。
处理油污与有机污染物:若表面有手印(含油脂)、切削液残留,可用无水乙醇或丙酮蘸取无尘布轻轻擦拭,直至无油污痕迹;若污染物较顽固(如抛光膏),可先用细砂纸(800~1200目)轻磨表面,再用溶剂清洁。
高温预处理(按需进行)
对于要求严格的场景(如真空或惰性气体环境使用),需进行高温焙烧预处理:
在惰性气体(如氩气)保护下,缓慢升温至使用温度的80%(如使用温度1000℃,则焙烧至800℃),保温2~4小时,目的是去除石墨板内部残留的挥发分(如未完q碳化的有机质),避免使用时释放气体污染环境或影响真空度。
焙烧后自然冷却至室温,防止骤冷导致开裂。
三、适配性准备
机械加工调整(按需)
若石墨板尺寸与安装需求存在细微差异,需进行切割、钻孔、铣削等加工:
加工工具需使用金刚石砂轮或专用石墨刀具(避免普通高速钢刀具因石墨耐磨性强而快速磨损),加工过程中需开启除尘装置,防止石墨粉尘吸入(长期接触需佩戴防尘口罩)。
钻孔时需控制进给速度(一般≤50mm/min),避免因摩擦过热导致石墨板局部氧化或碎裂。
连接与固定部件准备
若需组装成组件(如石墨电极组、石墨炉衬),需准备适配的连接配件:
金属连接件(如铜电极夹)需清洁表面氧化层,保证与石墨板良好导电接触;
密封场景中,需搭配耐高温密封材料(如石墨纸、陶瓷纤维垫),避免因石墨板与其他部件间隙过大导致泄漏。
四、环境与安全准备
使用环境适配
高温场景:确认使用环境的耐火材料(如炉膛、支架)能承受石墨板的工作温度(高纯石墨耐高温可达3000℃以上),且周围无易氧化物质(石墨在空气中600℃以上会氧化燃烧,需在惰性气体或真空环境中使用)。
导电场景:检查电路连接是否绝缘可靠,避免石墨板与其他部件短路(尤其在高压场合)。
安全防护
佩戴防护装备:操作时戴耐高温手套(避免烫伤)、防尘口罩(防止石墨粉尘吸入),若用于高温或腐蚀性环境,需穿防护服。
预处理安全:进行切割、打磨时,开启通风设备,避免粉尘堆积(石墨粉尘具有可燃性,需远离火源)。
五、特殊场景预处理
作为电极使用:需在表面涂抹导电膏(如石墨基导电膏),降低接触电阻;若用于电解槽,需提前用稀盐酸清洗表面,去除可能影响电解的杂质。
作为模具使用:需在表面喷涂脱模剂(如氮化硼涂层),便于后续工件脱模,同时保护石墨板表面不受熔融材料侵蚀。