石墨密封材料的性能

1、礦物原料、輔料及質(zhì)量要求

原輔材料的選擇主要依據(jù)是客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求及石墨礦藏的儲有量，如果zui終用戶需要高抗拉強度，低灰分、低熱失重的石墨制品，那么應(yīng)該選用粗粒度、高純度的原料，如3299型，如果客戶對抗拉強度要求不高，只要求一定的回彈率即可，那么選用細粒度、低純度的牌號，如5099，但是，目前3299等型號的礦藏儲有量日益減少，開采難度越來越大，成本越來越高，開發(fā)細粒度的石墨原料已成為一些廠家的必然趨勢。

生產(chǎn)工藝過程、配方，技術(shù)及主要設(shè)備

工藝流程：鱗片石墨+氧化劑---反應(yīng)槽（浸泡、攪拌）---水槽(清 洗)---離心機

(脫水)---烘箱(烘干)---高溫爐(膨脹)---石墨蠕蟲---模具(成型至成品)

技術(shù)說明：浸泡的目的是在鱗片石墨層間生成層局化合物或者稱石墨鹽，這里的關(guān)鍵是氧化劑的配方，zui典型的配方是：90%（體積比）的濃硫酸+10%（體積比）的濃硝酸線成氧化劑，氧化劑與石墨的比例以石墨能*浸泡為宜，浸泡過程中可以慢慢攪拌，以提高浸泡效果； 這個配方的特點是生產(chǎn)出來的石墨制品柔軟性好、抗拉強度高，但是一定會有殘硫（一般<1000ppm）存在在制品中，對于產(chǎn)品的使用部位會產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象，對于殘硫有特殊要求的產(chǎn)品可采用不含硫的氧化劑（如雙氧水等），同時柔軟性及抗拉會差一些。

水洗的目的去除磷片石墨表面的氧化劑，水洗時間及水量一般能把磷片石墨表面PH值達到3左右即可，然后用離心機脫水，離心機沒有太高的要求，一般選用普通的工業(yè)離心機，里面襯一層絲網(wǎng)，防止石墨磷片飛出。

脫水后送烘箱烘干，烘箱的設(shè)計主要在烘干溫度，一般選用100℃左右，溫度太低則烘干時間過長，溫度太高，則會部分氧化，降低得率，沒有烘箱的單位用自然太陽光曬干也可，烘干程度以磷片石墨不結(jié)塊為宜。

烘干后的石墨可送高溫爐膨脹，膨脹工藝的關(guān)鍵是爐子溫度及送料量，一般選用1000℃左右的爐溫讓已烘干的酸化粒子通過爐堂，瞬時間，因?qū)娱g氧化劑及少量水在高溫下汽化而推動石墨粒子在C軸方向膨脹80—300倍，送料量同時與爐子的功率有關(guān)系，如果爐溫急劇下降或爐子出口發(fā)現(xiàn)未膨脹的粒子，應(yīng)調(diào)整送料速度。

主要設(shè)備：化學反應(yīng)槽（或釜）

                清洗槽

                脫水離心機

                烘箱

                高溫膨化爐

                成型設(shè)備（壓制模具、造紙機）

3、產(chǎn)品指標要求及主要技術(shù)條件

（1）膨脹石墨的化學成份

含碳量 95%—99%

（2）膨脹石墨的物理及機械性能

石墨蠕蟲的堆積密度：0.002～0.003 g/cm3

板材的密度一般 0.8～1.1 g/cm3（同±0.05 g/cm3）

成品石墨環(huán)的密度一般1.5～1.7 g/cm3

石墨板（紙）的抗拉強度 ≥3.2MPa

石墨板（紙）的抗壓強度

石墨板（紙）的灰紛?? <0.26%

電阻系數(shù)：3.5Ωmm2/M

壓縮率 47～16（在密度1.1～1.5 g/cm3）

回彈率 15～50（在密度1.1～1.5 g/cm3）

熔點 3679～3979℃

滑動摩擦系數(shù) 0.08～0.149

氧化狀態(tài)下的使用溫度 -2.4～500℃

非氧化狀態(tài)下的使用溫度 -204～2500℃

（3）耐蝕性能：除濃硫酸、王水、濃硝酸等強氧化性介質(zhì)之外，膨脹石墨材料能長期接觸酸、堿鹽及有機溶劑

（4）抗輻照性：可用于工業(yè)中

（5）熱電的良導體

（6）對氣體及液體有良好的不滲透性

如厚度為1.75mm的膨脹石墨板材，氧化的滲漏率僅為1.3～2×10-5cc/cm2

4、主要用途及應(yīng)用領(lǐng)域

在閥門、泵等動靜密封的填料函中填充密封。

在法蘭、盲板 ，換熱器、氣缸中做密封墊片。

填料密封的形式也很多，如填料環(huán)、盤根，組合式密封，泥狀密封。

法蘭墊片的形式也很多，如純石墨墊片，內(nèi)封金屬沖刺板的高強墊片，纏繞式墊片，波紋復合墊片等。

5、生產(chǎn)實踐及典型實例。