Grafit pengepresan isostatikMerupakan jenis material grafit baru yang dikembangkan pada tahun 1960-an, dengan serangkaian sifat unggul. Misalnya, grafit tekan isostatik memiliki ketahanan panas yang baik. Dalam atmosfer inert, kekuatan mekaniknya tidak hanya tidak berkurang seiring kenaikan suhu, tetapi juga meningkat, mencapai nilai tertinggi pada sekitar 2500℃; dibandingkan dengan grafit biasa, strukturnya halus dan padat, serta keseragamannya baik; koefisien muai panasnya sangat rendah dan memiliki ketahanan guncangan termal yang sangat baik; isotropik; ketahanan korosi kimia yang kuat, konduktivitas termal dan listrik yang baik; memiliki kinerja pemrosesan mekanik yang sangat baik.
Berkat kinerjanya yang luar biasa, grafit pengepresan isostatik banyak digunakan di berbagai bidang seperti metalurgi, kimia, kelistrikan, kedirgantaraan, dan energi atom. Selain itu, seiring perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, bidang aplikasinya pun terus berkembang.
Proses produksi grafit pengepresan isostatik
Proses produksi grafit pengepresan isostatik ditunjukkan pada Gambar 1. Jelaslah bahwa proses produksi grafit pengepresan isostatik berbeda dengan proses produksi elektroda grafit.
Grafit dengan metode pengepresan isostatik membutuhkan bahan baku isotropik struktural, yang perlu digiling menjadi bubuk yang lebih halus. Teknologi pembentukan dengan metode pengepresan isostatik dingin perlu diterapkan, dan siklus pemanggangannya sangat panjang. Untuk mencapai kepadatan yang diinginkan, diperlukan beberapa siklus pemanggangan impregnasi, dan siklus grafitisasinya jauh lebih lama daripada grafit biasa.
Metode lain untuk memproduksi grafit dengan pengepresan isostatik adalah dengan menggunakan mikrosfer karbon mesofase sebagai bahan baku. Pertama, mikrosfer karbon mesofase tersebut mengalami perlakuan stabilisasi oksidasi pada suhu yang lebih tinggi, dilanjutkan dengan pengepresan isostatik, dilanjutkan dengan kalsinasi dan grafitisasi lebih lanjut. Metode ini tidak diperkenalkan dalam artikel ini.
1.1 Bahan baku
ThBahan baku untuk memproduksi grafit isostatik meliputi agregat dan pengikat. Agregat biasanya terbuat dari kokas minyak bumi dan kokas aspal, serta kokas aspal giling. Misalnya, grafit isostatik seri AXF yang diproduksi oleh POCO di Amerika Serikat terbuat dari kokas aspal giling Gilsontecoke.
Untuk menyesuaikan kinerja produk sesuai dengan penggunaan yang berbeda, karbon hitam dan grafit buatan juga digunakan sebagai aditif. Umumnya, kokas minyak bumi dan kokas aspal perlu dikalsinasi pada suhu 1200-1400°C untuk menghilangkan kadar air dan zat volatil sebelum digunakan.
Namun, untuk meningkatkan sifat mekanik dan kerapatan struktural produk, grafit hasil pengepresan isostatik juga diproduksi secara langsung menggunakan bahan baku seperti kokas. Karakteristik kokas adalah mengandung zat volatil, memiliki sifat sintering sendiri, serta mengembang dan menyusut secara serempak dengan kokas pengikat. Pengikat biasanya menggunakan pitch tar batubara, dan berdasarkan kondisi peralatan dan persyaratan proses yang berbeda di setiap perusahaan, titik pelunakan pitch tar batubara yang digunakan berkisar antara 50℃ hingga 250℃.
Kinerja grafit pengepresan isostatik sangat dipengaruhi oleh bahan baku, dan pemilihan bahan baku merupakan kunci dalam menghasilkan produk akhir yang diinginkan. Sebelum proses pemasukan, karakteristik dan keseragaman bahan baku harus diperiksa secara ketat.
1.2 Penggilingan
Ukuran agregat grafit isostatik yang ditekan biasanya di bawah 20 μm. Saat ini, grafit isostatik yang paling halus memiliki diameter partikel maksimum 1 μm. Grafit ini sangat tipis.
Untuk menggiling agregat kokas menjadi bubuk halus seperti itu, diperlukan penghancur ultra-halus. Penggilingan dengan ukuran partikel rata-rata 10-20 μ (serbuk m) memerlukan penggunaan penggiling rol vertikal, sedangkan untuk ukuran partikel rata-rata kurang dari 10 μ (serbuk m) memerlukan penggunaan penggiling aliran udara.
1.3 Pencampuran dan Pengadukan
Masukkan bubuk aspal dan pengikat aspal tar batubara secara proporsional ke dalam mixer pemanas untuk pencampuran, sehingga lapisan aspal melekat merata pada permukaan partikel kokas bubuk. Setelah pencampuran, keluarkan pasta dan biarkan dingin.
Waktu posting: 27-Sep-2023