一、原料预处理与混捏
工艺前期需对石油焦、沥青焦等核心原料进行粉碎、筛分,细化至标准粒度。随后将粉料与煤沥青粘结剂按精准比例混合,投入专用设备高温混捏,让焦粒表面均匀包裹沥青,提升原料粘结性与成型稳定性,为后续成型打下基础。
二、冷等静压成型
混捏冷却后的糊料经二次磨粉处理,装入定制橡胶模具,通过振动密实、抽真空排气后,放入冷等静压设备。设备通过液体介质全方位均匀施压,让粉料360°受力成型,制成结构规整、密度均匀的石墨生坯,有效规避普通成型工艺的密度不均、内部空洞等问题。
三、一次焙烧固化
成型后的生坯稳定性较差,需送入焙烧炉进行高温分段焙烧。在隔绝空气的环境下,低温逐步升温,让坯体内部沥青充分碳化固化,牢牢锁住坯体结构,提升整体硬度。但焙烧后的坯体仍存在细微孔隙,无法满足高端使用需求,因此必须进行沥青浸渍补强。
四、沥青浸渍(核心工序)
浸渍是优化等静压石墨品质的核心步骤,全程依托沥青浸渍罐、石墨浸渍罐完成。首先将焙烧后的石墨坯体放入石墨浸渍罐,对石墨浸渍罐进行抽真空处理,彻底排出坯体内部孔隙残留空气,为沥青渗透腾出空间。
真空处理完成后,向沥青浸渍罐注入高温液态煤沥青,保持沥青浸渍罐内恒温高压状态,让液态沥青充分渗透进石墨坯体的细微孔隙中,填充内部空洞。借助石墨浸渍罐的密闭高压环境,可大幅提升沥青浸渍饱和度,有效降低坯体孔隙率。
待浸渍充分后,泄压降温,取出坯体。根据产品精度要求,可多次重复浸渍流程,每一次浸渍都需依托沥青浸渍罐、石墨浸渍罐的稳定性能,层层填充孔隙,持续提升石墨坯体的致密性、耐磨性与导电性。
五、二次焙烧与石墨化
浸渍后的坯体再次送入焙烧炉高温焙烧,使浸入孔隙的沥青完全碳化,固化填充结构。最后将坯体送入石墨化炉,在2500-2800℃超高温环境下完成石墨化转变,让材料晶体结构趋于稳定,最终形成高性能等静压石墨毛坯。
六、精加工处理
石墨化后的毛坯经过切割、打磨、抛光等精加工工序,修整外观尺寸、优化表面精度,去除边角瑕疵,最终得到符合行业标准的等静压石墨成品。
