Graphitform
Datenblatt für Graphitformen
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Referenzcode |
HM2600 |
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Reinheit |
≥99.9% |
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Farbe |
Dunkelgrau bis Schwarz |
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Chemische Formel |
C |
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Werkstoffklassen |
Naturgraphit, synthetischer Graphit, Spezialgraphit, Verbundgraphit |
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Dichte |
1,65-1,95 g/cm³ |
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Maximale Betriebstemperatur |
Bis zu 3000°C (in inerter Atmosphäre) |
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Wärmeleitfähigkeit |
100-200 W/m-K |
Graphitform Beschreibung
Graphitform wird aus haltbarem Graphitmaterial hergestellt, das extremen Temperaturen standhält, ohne sich zu verformen. Es spielt eine Schlüsselrolle in Branchen wie dem Metallguss, der Schmuckherstellung und der Präzisionsfertigung, da es geschmolzenen Materialien ermöglicht, detaillierte und genaue Designs zu bilden. Die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, die geringe Reaktivität und die einfache Bearbeitung machen es zu einer effizienten Lösung für die Herstellung komplexer Komponenten in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikindustrie.
Graphitform Spezifikationen
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Artikel |
Einheit |
Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) |
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Korngröße |
mm |
0.045-4 |
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Schüttdichte |
g/cm3 |
1.65-1.95 |
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Widerstandsfähigkeit |
μΩ-m |
8.0-11.0 |
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Biegefestigkeit |
Mpa |
18-55 |
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Druckfestigkeit |
Mpa |
36-100 |
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Der Wärmeausdehnungskoeffizient (WEK) |
×10-6/ ℃ |
2.9-3.0 |
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Esche |
% |
0.1-0.3 |
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Die Produkte können entsprechend den Bestellanforderungen oder spezifischen Zeichnungen angepasst werden. |
Graphitform Merkmale
- Die feine Porosität und die dichte Struktur sorgen für eine ausgezeichnete Festigkeit und glatte Oberflächenbeschaffenheit.
- Hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit ermöglichen eine stabile Leistung in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
- Hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit für eine effiziente Wärmeübertragung bei Gießprozessen.
- Die geringe Wärmeausdehnung verringert das Risiko von Rissen oder Verformungen bei schnellen Temperaturschwankungen.
- Die natürlichen selbstschmierenden Eigenschaften machen die Entformung einfacher und effizienter.
- Leichtes Gewicht im Vergleich zu Metallen wie Kupfer und Eisen, wodurch es einfacher zu handhaben und zu bedienen ist.
- Hohe chemische Beständigkeit mit Korrosionsbeständigkeit gegen Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel.
Anwendungen von Graphitformen
- Stahlindustrie: Graphitformen werden für die präzise Formgebung von geschmolzenem Stahl verwendet und ermöglichen eine schnelle Abkühlung und effiziente Produktion von Bewehrungsstäben und H-Trägern mit hoher Maßgenauigkeit.
- Nicht-Eisen-Metalle: Beim Stranggießen von Kupferrohren und Aluminiumplatten sorgen Graphitkokillen für chemische Stabilität und gleichmäßige Wärmeverteilung, so dass hochreine, qualitativ hochwertige Materialien entstehen.
- Spezial-Legierungen: Für das Gießen von Superlegierungen in der Luft- und Raumfahrt bieten Graphitformen eine hervorragende Hitzebeständigkeit und thermische Stabilität und unterstützen die Produktion kritischer Triebwerkskomponenten.
- Stranggussmaschinen: Graphitformen tragen dazu bei, die Erstarrung von Legierungen mit geringer Ausdehnung präzise zu steuern und erfüllen die strengen Anforderungen an die Dimensionsstabilität von Elektronikverpackungen.
- Luft- und Raumfahrtindustrie: In der Luft- und Raumfahrt halten Graphitformen extremen Temperaturen stand und tragen zur Herstellung von Teilen aus Superlegierungen bei, die für Flugzeuge und Raumfahrzeuge unerlässlich sind.
Stahlindustrie
Nichteisen-Metalle
Stranggussmaschinen
Luft- und Raumfahrt
Materialeigenschaften von Graphit
Borcarbid-Werkstoffsorten
Naturgraphit wird in drei Haupttypen eingeteilt: amorpher Graphit, Flockengraphit und Adergraphit (Klumpengraphit). Jeder Typ hat unterschiedliche Eigenschaften und eignet sich für verschiedene industrielle Anforderungen.
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Graphit Typ |
Einführung |
Wichtige Eigenschaften |
|---|---|---|
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Amorpher Graphit |
Mikrokristalliner Graphit aus metamorphisierten Kohleflözen; stumpfes Aussehen und weiche Textur. |
- Kohlenstoffgehalt: 60-85% |
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Flockengraphit |
Geschichteter Graphit, der sich in metamorphen Gesteinen bildet; glänzend mit metallischem Schimmer. |
- Kohlenstoffgehalt: 85-99% |
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Ader (Klumpen) Graphit |
Hydrothermal geformter Graphit mit höchster Reinheit und Leitfähigkeit. |
- Kohlenstoffgehalt: 90-99% |
Synthetischer Graphit wird durch die Hochtemperaturbehandlung von kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellt. Im Vergleich zu Naturgraphit bietet er kontrolliertere Eigenschaften, wie höhere Reinheit, bessere Gleichmäßigkeit und spezifische Leistungsvorteile für verschiedene industrielle Anwendungen. Zu den gebräuchlichen Typen gehören Biographit, gesenkgeformter Graphit, extrudierter Graphit, isostatischer Graphit und vibrationsgeformter Graphit.
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Graphit Typ |
Einführung |
Wichtige Eigenschaften |
|---|---|---|
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Biographit |
Wird durch Karbonisierung aus biologischen Materialien gewonnen. |
- Kohlenstoffgehalt: 80-95% |
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Gesenkgegossener Graphit |
Kompaktes Kohlenstoffpulver, geformt und graphitiert. |
- Hohe Dichte und Festigkeit |
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Stranggepresster Graphit |
Extrudiertes Kohlenstoffmaterial mit gerichteter Kornstruktur. |
- Hoher Kohlenstoffgehalt >99% |
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Isostatischer Graphit |
Hergestellt durch isostatisches Pressen für einheitliche Eigenschaften. |
- Ultrahochgradige Reinheit >99,99% |
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Vibrationsgeformter Graphit |
Durch Vibrationsverdichtung geformter Graphit. |
- Hoher Kohlenstoffgehalt >99% |
Spezialgraphit umfasst eine breite Palette von technischen Graphitmaterialien, die den hohen Anforderungen verschiedener Branchen gerecht werden. Jede Sorte wird in einzigartiger Weise verarbeitet oder modifiziert, um bestimmte Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, chemische Beständigkeit, strukturelle Festigkeit oder elektrische Leistung zu verbessern. Diese Materialien sind in Bereichen wie Energiespeicherung, Funkenerosion, Kerntechnik und Hochtemperaturverarbeitung von entscheidender Bedeutung. Ob durch Reinigung, Imprägnierung oder fortschrittliche Abscheidungstechniken, Spezialgraphite bieten gezielte Lösungen, wo gewöhnlicher Graphit nicht ausreicht.
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Klasse |
Wichtige Eigenschaften |
Anwendungen |
|---|---|---|
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Batterie-Graphit |
Hohe Reinheit (>99,95%), elektrochemische Stabilität, geringe Oberfläche, kugelförmige/flockige Partikel (5-20 μm) |
Lithium-Ionen-Batterien, Energiespeichersysteme |
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EDM-Graphit |
Feines Korn (2-10 μm), hohe elektrische Leitfähigkeit, geringes Gewicht, Erosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit |
Funkenerosion (EDM) |
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Flexibler Graphit |
Hochflexibel, Wärmeleitfähigkeit (150-300 W/m-K), chemische Beständigkeit, Komprimierbarkeit, großer Temperaturbereich |
Dichtungen, EMI-Abschirmung, Wärmemanagement |
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Metall-imprägnierter Graphit |
Verbesserte thermische und elektrische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, mechanische Festigkeit, Verschleißfestigkeit |
Lager, Dichtungen, chemische Verarbeitungsanlagen |
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Graphit in Nuklearqualität |
Hohe Dichte (>1,70 g/cm³), geringe Neutronenabsorption, thermische Stabilität, Strahlungsbeständigkeit, geringe Porosität |
Kernreaktoren (Moderatoren, Reflektoren, Abschirmungen) |
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Pyrolytischer Graphit |
Hochgradig anisotrop, Leitfähigkeit in der Ebene, EMI-Abschirmung, chemische Beständigkeit, hohe Dichte (≈2,20 g/cm³) |
Elektronik, Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte |
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Feuerfester Graphit |
Abrieb- und Temperaturwechselbeständigkeit, chemische Stabilität, Oxidationsbeständigkeit (beschichtet), geringe Wärmeausdehnung |
Metallurgie, Keramikindustrie, chemische Reaktoren |
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Harz-imprägnierter Graphit |
Chemische Beständigkeit, verbesserte Festigkeit, geringere Porosität, Oxidationsbeständigkeit, geringere Leitfähigkeit |
Pumpen, Gleitringdichtungen, chemische Förderanlagen |
Graphitverbundwerkstoffe kombinieren Graphit mit anderen Materialien wie Kohlenstoff, Fasern, Harzen oder Metallen, um deren Eigenschaften für bestimmte Hochleistungsanwendungen zu verbessern und auszugleichen. Bei diesen Verbundwerkstoffen bleiben die natürlichen Vorteile von Graphit wie Schmierfähigkeit, Leitfähigkeit und thermische Stabilität erhalten, während gleichzeitig die Festigkeit, Verschleißfestigkeit oder strukturelle Steifigkeit verbessert wird. Graphitverbundwerkstoffe werden in vielen Branchen eingesetzt, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, der Metallurgie, der Elektronik und der chemischen Verarbeitung, und bieten hervorragende Lösungen für anspruchsvolle Umgebungen, in denen herkömmliche Materialien versagen können.
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Eigentum |
Kohlenstoff-Graphit |
Graphit-Faser-Verbundwerkstoffe |
|---|---|---|
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Abnutzungswiderstand |
Hoch, wirksam bei Anwendungen mit hoher Reibung |
Gut, mit hoher Ermüdungs- und Stoßfestigkeit |
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Stärke |
Hohe Festigkeit und Steifigkeit |
Außergewöhnliche Zugfestigkeit und hohe Steifigkeit |
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Dichte |
Geringes Gewicht durch niedrige Dichte |
Sehr geringe Dichte für kritische Gewichtsreduzierung |
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Thermische Stabilität |
Arbeitet bei bis zu 3000°C in inerten Umgebungen |
Behält seine Integrität bei hohen Temperaturen bei |
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Wärmeleitfähigkeit |
Mäßig bis hoch, je nach Inhaltsstoffen |
Hoch, ermöglicht hervorragende Wärmeableitung |
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Elektrische Leitfähigkeit |
Gut, geeignet für EDM und Elektroden |
Mäßig, nützlich für die EMI-Abschirmung |
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Chemische Beständigkeit |
Beständig gegen Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel |
Inert gegenüber den meisten Chemikalien, Feuchtigkeit und UV-Strahlung |
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Reibungseigenschaften |
Selbstschmierend, geringe Reibung auch bei extremen Temperaturen |
Hohe Ermüdungsfestigkeit, geringe Wärmeausdehnung |
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Oxidationsbeständigkeit |
Begrenzt, kann aber durch Beschichtungen verbessert werden |
Stabil in nicht oxidierenden Umgebungen |
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Anwendungen |
Metallurgie, EDM-Elektroden, Hochtemperaturteile |
Luft- und Raumfahrt, strukturelle Verbundwerkstoffe, Elektronik |
Graphit-Keramik-Bearbeitung
Graphit ist ein synthetisches keramisches Material aus kristallinem Kohlenstoff, das eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, hohe Wärmebeständigkeit, geringe Porosität und Stabilität bei extremen Temperaturen aufweist. Diese Eigenschaften machen es für Hochtemperaturanwendungen wie Guss, Metallurgie und Elektronik unverzichtbar. Die Bearbeitung von Graphit erfordert jedoch aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften spezielle Techniken: Er ist spröde und kann bei der Bearbeitung feine Partikel und Risse erzeugen. Graphit verformt sich nicht wie Metalle unter den Schnittkräften und erfordert eine präzise Bearbeitung, um die Maßhaltigkeit und die Unversehrtheit der Oberfläche zu gewährleisten. Zu den gängigen Bearbeitungsmethoden gehören:
- CNC-Bearbeitung: Computergesteuertes Bohren, Fräsen und Schleifen werden häufig für die Herstellung komplexer Graphitteile mit engen Toleranzen eingesetzt.
- Diamant-Schleifen: Diamantwerkzeuge werden eingesetzt, um glatte Oberflächen und präzise Formen zu erzielen und gleichzeitig die Partikelbildung zu minimieren.
- Sägen: Spezialisierte Sägen werden zum Schneiden verwendet Graphitblöcke in bestimmte Größen oder grobe Formen, bevor sie feiner bearbeitet werden.
- Bohren: Das Bohren von Graphit nach Maß erfordert eine sorgfältige Kontrolle von Geschwindigkeit und Vorschub, um Risse zu vermeiden und saubere Löcher zu erhalten.
- Fräsen: Das Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Hartmetall- oder diamantbeschichteten Werkzeugen wird zur Herstellung detaillierter Profile und Kavitäten eingesetzt.
- Oberflächenveredelung: Nach der ersten Formgebung wird durch zusätzliches Schleifen oder Polieren die für technische Anwendungen erforderliche Oberflächengüte erreicht.
Graphit-Keramik-Verpackungen
Graphitkeramikprodukte werden in der Regel in vakuumversiegelten Beuteln verpackt, um Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu vermeiden, und mit Schaumstoff umwickelt, um Erschütterungen und Stöße während des Transports zu dämpfen und die Qualität der Produkte in ihrem ursprünglichen Zustand zu gewährleisten.
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