מילוי גרפיט, כחומר איטום ביצועים גבוה -, נמצא בשימוש נרחב בתעשיות הכימיקלים, הנפט והכוח. תהליך היצירה שלו משפיע ישירות על צפיפות החומר, עמידות בפני קורוזיה וכוח מכני. מאמר זה ידון בפירוט בתהליך גיבוש מילוי הגרפיט ובנקודות הטכניות העיקריות שלו.
תהליכי יצירת מילוי גרפיט כוללים בעיקר לחיצה, שחול ועיצוב דחיסה. דפוס דחיסה הוא השיטה הנפוצה ביותר, המתאימה לחומרי גלם גרפיט אבקתיים או גרגירים. תהליך זה משתמש בלחץ הידראולי או מכני כדי לערבב אבקת גרפיט עם קלסר ואז לחץ אותה לצורה הרצויה בטמפרטורה גבוהה ולחץ. במהלך התהליך הלחץ, לחץ אחיד הוא קריטי לצפיפות וחוזקו של המוצר הסופי. הלחץ נשלט בדרך כלל בין 10 ל 30 מגפ"ס, וטמפרטורות נשמרות בין 150 ל -300 מעלות כדי לקדם ריכוך וקשירת הקלסר.
דפוס שחול מתאים לייצור רציף של מוטות גרפיט או צינורות. התהליך כולל ערבוב חומרי גלם, לישה, שחול וייבוש. אבקת גרפיט וקלסר (כמו שרף פנולי או אספלט) מעורבבים ביסודיות בליש ליצירת גרעין פלסטיק אחיד. לאחר מכן מוחצן slurry זה דרך מתים לצלב צלב ספציפי- צורת חתך. דפוס שחול דורש תכנון עובש גבוה כדי להבטיח זרימת slurry אחידה ולהימנע מליקויים פנימיים. המוצר המעוצב עובר סידת טמפרטורה גבוהה - כדי להסיר רכיבים נדיפים מהקלסר ולשפר את הגרפיטיזציה.
דפוס דחיסה מתאים לאטמי גרפיט בצורת {}-, כגון אטמים או אריזות טבעיות. תהליך זה כולל ערבוב אבקת גרפיט וקלסר ביחס מתאים, ממלא את התערובת לתבנית מתכת מחוממת מראש, ואז מריחת לחץ על התבנית בעזרת לחץ. המפתח לעיצוב דחיסה הוא שליטה בקצב החימום וזמן השוכן כדי להבטיח מבנה פנימי צפוף ללא Delamination. טמפרטורות הסיבוך הן בדרך כלל בין 800 מעלות ל 1200 מעלות כדי לשפר עוד יותר את התנגדות הטמפרטורה הגבוהה של מילוי הגרפיט - ויציבות כימית.
בחירת הקלסר ממלאת גם תפקיד בתהליך הדפוס של חומרי מילוי גרפיט. קלסרים נפוצים כוללים שרפים, תחמוצות מתכת ואספלט. קלסרים שונים משפיעים על המוליכות התרמית של החומר, עמידות בפני קורוזיה וכוח מכני. לדוגמה, שרף פנולי מתאים לסביבות טמפרטורה בינונית - ונמוך {}}}, ואילו קלסרי מתכת (כמו אבקת נחושת) יכולים לשפר את עמידות הבלאי של המילוי ואת המוליכות התרמית.
לסיכום, יש לבצע אופטימיזציה של תהליך דפוס המילוי הגרפיט על סמך מאפייני חומר הגלם, דרישות היישום ותנאי הציוד. על ידי שליטה מדויקת בלחץ, טמפרטורה ויחס קלסר, ניתן לייצר חומרי איטום גרפיט גבוה- כדי לעמוד בדרישות תעשייתיות לקורוזיה - עמידים, גבוה {}}} טמפרטורה {}}} עמידים, וארוכים {} 5} פתרונות חיים.
