Source : Production personnalisée de pièces de précision en graphite
1. Caractéristiques matérielles
Haute pureté et faible teneur en impuretés
La pureté des matières premières du graphite atteint 99,9 % à 99,99 %, avec une teneur en impuretés (telles que le soufre, le chlore et les ions métalliques) < 50 ppm, évitant ainsi la contamination de l'environnement du processus par volatilisation des impuretés à haute température. Les électrodes en graphite de haute pureté sont particulièrement adaptées aux industries ayant des exigences de propreté extrêmement élevées, telles que les semi-conducteurs et le photovoltaïque.
Excellente stabilité à haute température et réponse thermique
Plage de résistance à la température : -200 ℃ à 3 000 ℃, permettant une utilisation à long terme dans des fours à haute température (tels que les fours de croissance de silicium monocristallin). Coefficient de dilatation thermique (CTE) 2,5-3,5×10⁻⁶/°C, avec changement dimensionnel <0,02 mm/m à haute température, garantissant la précision d'assemblage des pièces de précision.
Conductivité thermique et électrique élevée : conductivité thermique 80-150 W/(m·K), transfert de chaleur rapide, adapté aux applications d'échange thermique ou d'égalisation de température ; résistivité volumique 10⁻⁴-10⁻³ Ω·cm, adaptée aux électrodes, éléments chauffants ou connecteurs conducteurs.
Stabilité chimique et résistance à la corrosion : résistant à la corrosion par les acides (pH = 1), les alcalis (pH = 13) et les solvants organiques ; résistance à l’oxydation supérieure à celle des métaux ; durée de vie 2 à 3 fois plus longue que le titane dans des environnements corrosifs tels que les industries chlore-alcali et les réservoirs de galvanoplastie.
Faible friction et propriétés autolubrifiantes : coefficient de friction 0,05-0,1, permettant un fonctionnement à long terme sans lubrification, adapté aux applications de friction sèche (telles que les joints à haute température et les pièces coulissantes des roulements), réduisant les coûts de maintenance.
Combinaison légère et haute résistance : densité 1,6-1,9 g/cm³, seulement 1/4 de celle de l'acier, mais la résistance à la compression atteint 100-180 MPa, capable de résister à un fonctionnement à haute pression (comme une différence de pression de 10 MPa) tout en réduisant la charge de l'équipement.
2. Types de pièces en graphite
Composants structurels à haute température
Composants du four : tels que les appareils de chauffage, les cylindres d'isolation et les guides de flux pour les fours de croissance de silicium monocristallin. La résistance aux températures élevées et la conduction thermique uniforme améliorent la qualité de la croissance des cristaux.
Composants du four sous vide : tels que les supports de zone chaude et les écrans thermiques. Maintenez la stabilité structurelle dans un environnement sous vide et réduisez les pertes de chaleur.
Moules de précision
Moules de moulage sous pression : utilisés pour le moulage sous pression de métaux légers tels que les alliages d'aluminium et les alliages de magnésium. La durée de vie du moule dépasse 50 000 cycles, la rugosité de surface Ra≤0,2 μm, réduisant les bavures du produit.
Moules d’injection : conviennent au moulage par injection à haute température de plastiques techniques (tels que PEEK, PI). L'uniformité de la température du moule ± 2 ℃ améliore la précision dimensionnelle du produit.
Électrodes et composants conducteurs
Électrodes EDM : électrodes en graphite pour l'usinage par électroérosion (EDM). Stabilité de décharge élevée et efficacité de traitement 30 % supérieure à celle des électrodes en cuivre.
Connecteurs de batterie : barres omnibus et bornes conductrices dans les batteries de véhicules à énergie nouvelle. Conductivité >95 % IACS, résistance de contact <0,1 mΩ.
Composants d'étanchéité et de réduction des frottements
Bagues d'étanchéité haute température : utilisées pour l'étanchéité à haute température dans les turbines à gaz et les turbines à vapeur, avec un taux de fuite <0,05 ml/min à 1 000 ℃.
Roulements autolubrifiants : Roulements coulissants fonctionnant dans des environnements de friction sèche, avec une durée de vie 5 fois supérieure à celle des roulements métalliques, ne nécessitant aucune lubrification régulière.
Composants de protection chimique et environnementale
Plaques filtrantes : plaques poreuses résistantes à la corrosion pour filtrer les solutions acides/alcalis fortes, avec une porosité de 20 % à 35 % et une efficacité de filtration >95 %.
Supports de catalyseur : composants structurels poreux supportant les catalyseurs, utilisés pour le traitement des gaz résiduaires de COV, réduisant la température de réaction de 50 ℃.
3. Scénarios d'application
Semi-conducteurs et photovoltaïque
Composants Hotfield pour fours de croissance de silicium monocristallin et fours de coulée de lingots de silicium polycristallin, garantissant un taux de défauts cristallins <0,1 ppm.
Rouleaux en graphite pour équipements d'impression de cellules photovoltaïques, avec une rugosité de surface Ra≤0,1μm, améliorant l'efficacité du transfert de pâte d'argent.
Véhicules à énergies nouvelles
Barres conductrices et bornes de batterie, avec une conductivité >95 % IACS, prenant en charge la technologie de charge rapide (puissance de charge >200 kW). Balais moteur et bagues collectrices : la résistance à l'usure est 3 fois supérieure à celle des métaux, avec une durée de vie supérieure à 100 000 kilomètres.
Aérospatiale : tuyères de moteur-fusée et revêtements de chambre de combustion : résistent à des températures allant jusqu'à 3 000 ℃ et assurent une conduction thermique uniforme, réduisant ainsi le poids structurel.
Roulements en graphite pour mécanismes de déploiement de panneaux solaires de satellites : fonctionnent sans lubrification sous vide pendant plus de 10 ans.
Protection chimique et environnementale : Anodes en graphite pour cellules électrolytiques de l'industrie chlore-alcali : résistantes à la corrosion par le chlore, avec une durée de vie supérieure à 5 ans.
Supports catalytiques pour équipements de traitement des gaz résiduaires : taux de conversion des COV > 98 %, réduisant les coûts d'exploitation de 40 %.
4. Options de personnalisation
Sélection de la qualité des matériaux : matières premières personnalisées en fonction de la température de fonctionnement (par exemple, qualité standard <2 000 ℃, qualité ultra haute température > 2 500 ℃) et des exigences de pureté (99,9 % à 99,99 %).
Contrôle dimensionnel et de tolérance : prend en charge l'usinage ultra-précis (tolérance ±0,005 mm) pour s'adapter aux différents besoins d'assemblage d'équipements.
Processus de traitement de surface : le revêtement (par exemple, couches hydrophobes, oléophobes, catalytiquement actives) ou le polissage (Ra≤0,05 μm) améliore la fonctionnalité et la durabilité des composants.
Conception d'optimisation structurelle : optimisez la structure des composants en fonction de la simulation de la répartition des contraintes (par exemple, réduisez le poids, augmentez la rigidité) pour minimiser le gaspillage de matériaux.
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