Was ist Graphitrohr?
Graphitrohre sind zylindrische Strukturen aus Graphit, einer Form von Kohlenstoff. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften werden sie in verschiedenen Branchen häufig eingesetzt.
Graphitrohre sind hohlzylindrische Strukturen aus Graphit, einem Material, das für seine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit sowie seine hohe Temperaturbeständigkeit bekannt ist. Graphitrohre werden typischerweise aus natürlichem oder synthetischem Graphit hergestellt, abhängig von den spezifischen Anforderungen der Anwendung. Sie sind in verschiedenen Größen und Abmessungen erhältlich, um den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Branchen gerecht zu werden.
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Vorteile von Graphitrohren
Beständig gegen Säuren
Strukturelle Stärke
Schlagfestigkeit
Hohe Volumenausnutzung und hohe Wärmeübertragungswirkung
Langlebig und pflegeleicht
Beim Erhitzen von Raumtemperatur auf 2,{1}} Grad hat Graphit die ungewöhnliche Eigenschaft, fester zu werden. Die inneren Spannungen im Material beeinflussen diese Eigenschaft. Die bei Raumtemperatur auftretenden inneren Spannungen nehmen mit steigenden Prozesstemperaturen ab und erhöhen dadurch die mechanische Festigkeit. Die erhöhte mechanische Robustheit ermöglicht kleinere Designs und weniger Vorrichtungsunterstützungssysteme, was zu größeren Losgrößen führt.
Mechanische Kohlenstoffgraphitsorten sind chemisch inert, was bedeutet, dass sie von erheblichen Mengen der meisten Säuren, Laugen, Lösungsmittel und anderen vergleichbaren Verbindungen nicht angegriffen werden. Daher eignen sich aus diesem einzigartigen Material hergestellte Teile und Komponenten perfekt für Geräte in der Lebensmittelverarbeitung, im Umgang mit Chemikalien und Kraftstoffen sowie für Pumpen, Flügel, Ventile und Industrieprozesse, bei denen Korrosion ein großes Problem darstellt.
Kohlenstoff weist eine außergewöhnliche Temperaturwechselbeständigkeit auf und ist ein guter Wärmeleiter. Becker-Kohlenstoffgraphit hat die Fähigkeit, die durch Reibung an den Dichtungsflächen entstehende Wärme zu „ziehen“ und zu verteilen. Bei Anwendungen, die eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit erfordern, kann eine graphitierte oder metallimprägnierte Sorte wünschenswert sein.
Um die Poren in mechanischem Kohlenstoffgraphit zu füllen, werden verschiedene Imprägniermittel verwendet, da dieser porös sein kann. Die Graphitqualitäten können von extrem porös bis völlig undurchlässig reichen. Einige Qualitäten sind nach der Imprägnierung schwierig zu verarbeiten oder sollten nicht einmal maschinell bearbeitet werden.
Anwendungen von Graphitrohren
Wärmetauscher:Graphitrohre werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Wärmeleitfähigkeit häufig in Wärmetauschern verwendet. Sie übertragen Wärme effizient zwischen zwei Flüssigkeiten und eignen sich daher ideal für Anwendungen in der chemischen, petrochemischen und Energieindustrie. Graphitrohre sorgen für einen effizienten Wärmeaustausch und halten gleichzeitig hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen stand.
Halbleiterindustrie:Die Halbleiterindustrie setzt bei der Herstellung von Siliziumwafern auf Graphitrohre. Graphitrohre dienen als Tiegel oder Formen zum Schmelzen und Erstarren von Silizium während des Herstellungsprozesses. Aufgrund ihrer hohen Reinheit, thermischen Stabilität und Nichtreaktivität sind sie für diese kritische Anwendung geeignet.
Öfen und Brennöfen:Graphitrohre finden Anwendung in Hochtemperaturumgebungen wie Öfen und Brennöfen. Sie werden als Heizelemente oder Elektroden verwendet, um Wärme bereitzustellen und verschiedene industrielle Prozesse zu erleichtern, darunter Metallschmelzen, Glasherstellung und Keramikproduktion. Graphitrohre halten extremen Temperaturen stand und behalten gleichzeitig ihre strukturelle Integrität.
Analyseinstrumente:Graphitrohre werden in Analyseinstrumenten wie Atomabsorptionsspektrometern und Atomemissionsspektrometern verwendet. Diese Instrumente analysieren die Elementzusammensetzung von Proben, indem sie diese bei hohen Temperaturen verdampfen. Graphitrohre dienen als Probenhalter und Verdampfungskammern und gewährleisten eine genaue und zuverlässige Analyse.
Herstellungsmethoden für Graphitrohre
Isostatisches Pressen
Isostatisches Pressen ist eine gängige Methode zur Herstellung von Graphitrohren. Bei diesem Verfahren wird Graphitpulver in eine Form gegeben und mithilfe einer hydraulischen Presse aus allen Richtungen hohem Druck ausgesetzt. Durch den Druck werden die Graphitpartikel verdichtet, wodurch eine dichte und gleichmäßige Struktur entsteht. Anschließend wird der geformte Graphit wärmebehandelt, um seine mechanische Festigkeit zu erhöhen und eventuelle Restspannungen zu beseitigen.
Extrusion
Extrusion ist ein weiteres Herstellungsverfahren für die Herstellung von Graphitrohren. Dabei wird eine Graphitpaste durch eine Matrize gepresst, um eine durchgehende zylindrische Form zu bilden. Die Paste ist typischerweise eine Mischung aus Graphitpulver und einem Bindemittel, das während des Extrusionsprozesses für den Zusammenhalt sorgt. Das extrudierte Graphitrohr wird dann ausgehärtet, um das Bindemittel zu entfernen und das Endprodukt zu erhalten.
Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
Die chemische Gasphasenabscheidung ist eine Technik zur Herstellung hochwertiger Graphitrohre. Bei diesem Verfahren wird ein Substratmaterial, beispielsweise ein Keramikstab oder ein Graphitdorn, in eine Kammer gegeben. Ein Vorläufergas wie Methan oder Acetylen wird in die Kammer eingeleitet und eine chemische Reaktion wird initiiert, um Kohlenstoffatome auf der Substratoberfläche abzulagern. Schicht für Schicht bilden die Kohlenstoffatome eine hochreine Graphitstruktur, wodurch ein Graphitrohr entsteht.
Prozess zur Bildung von Graphitrohren
Zur Herstellung der Rohre kommt die Graphitbearbeitung zum Einsatz, beispielsweise Extrusion, Formpressen oder isostatisches Pressen. Jede Technik erzeugt einzigartige Graphitqualitäten, die für unterschiedliche Zwecke nützlich sind. In der Fertigung wird häufig extrudierter oder gepresster Graphit verwendet. Isostatisch zerkleinerte Graphitstäbe und -platten weisen wesentlich feinere Graphitpartikel und glattere Oberflächen auf. Es ist einfach, kundenspezifische unterschiedliche Längen, Durchmesser, Wandstärken und Flexibilität für Rohre festzulegen. Im Gegensatz zu Metallen wird Graphit mit steigender Temperatur fester und neigt weniger dazu, sich mit der Zeit oder durch normale Abnutzung zu zersetzen.
Obwohl die Beschichtung von Graphitstäben oder -rohren optional ist, erhöht die Beschichtung die Lebensdauer und Korrosionsbeständigkeit des Produkts. Da Siloxan die Oxidation auch bei anhaltend hohen Temperaturen stoppen kann, wird es häufig als Abdeckmaterial bei der Graphitbearbeitung eingesetzt. Eine Option sind metallische Graphitmischungen; Allerdings schneidet reiner Graphit in Bezug auf elektrische Leitfähigkeit und Haltbarkeit besser ab.
Arten von Graphitrohren
Zu den verschiedenen Arten von Graphitrohren gehören:
Das kohlenstoffgebundene Graphitrohr ist eine Kombination aus extrudiertem Graphitmehl, Schmiermitteln und Harz. Zusammen bilden diese Komponenten die Röhre. Das Rohr wird dann einer Temperatur von 1200 Grad ausgesetzt. Dadurch entsteht ein Rohr, das sowohl amorphe Kohlenstoffe als auch Graphit enthält. Die niedrigere Produktionstemperatur reduziert den Strom und den Verschleiß des Ofens.
Kohlenstoffgebundene Rohre sind möglicherweise günstiger als vollständig graphitierte Rohre. Kohlenstoffgebundene Rohre haben eine Porosität von 8 bis 10 %. Dies gilt in einem Backzyklus mit Phenolharz als undurchlässig. Es weist bessere thermische Eigenschaften auf als eine kunstharzgebundene Rohrleitung. Es verfügt außerdem über eine erhöhte thermische und mechanische Schockbeständigkeit.
Ein Harzgraphitrohr besteht aus Graphitpulver, gemischt mit einem Harzbindemittel, das dann auf die erforderliche Länge extrudiert wird. Durch die hohe Harzkonzentration entsteht ein porenfreier Schlauch, der keinen zusätzlichen Schritt der Harzimprägnierung erfordert. Der Schlauch wird nach dem Extrusionsprozess einer Hitze von 250 Grad ausgesetzt und dann in Form geschnitten. Rohre aus Kunstharzgraphit weisen den größten Kostenvorteil auf.
Die Kosten können nur halb so hoch sein wie bei einem Rohr, das teilweise oder vollständig graphitiert ist. Allerdings kommt es bei Rohren aus Kunstharzgraphit bei höheren Temperaturen und raueren Umgebungen zu Korrosion. Dadurch wird die Lebensdauer eines Harzgraphitstabs erheblich verkürzt.
Die vollgraphitisierten Rohre enthalten die gleichen einfachen Rohstoffe wie die mit Stahl verbundenen Graphitrohre. Der Hauptunterschied besteht darin, dass in einem Graphitierungsofen bei 2800 Grad das Rohr nach dem Umformprozess graphitiert wird. In dieser Phase wird das gesamte amorphe Öl extrahiert. Dadurch ergeben sich hervorragende thermische Eigenschaften. Beispielsweise weisen vollständig graphitierte Rohre die geringste Wärmeausdehnungsintensität, eine ausgezeichnete Ermüdungstoleranz, eine längere Haltbarkeit, Flexibilität und höchste Wärmeleitfähigkeit auf.
Diese Art von Röhren besteht aus dem idealen Pyrolysematerial, da die beschichtete Oberfläche rein und ohne Porosität ist. Diese Graphitrohre sind mit einer CVD-Beschichtung versehen. Die Standarddicke der Membran beträgt normalerweise 30 bis 50 Mikrometer. Pyrolytische Graphitrohre sind synthetisierte Materialien, die durch das chemische Gasphasenabscheidungsverfahren hergestellt werden. Die Kohlenstoffquelle für diesen Prozess ist Erdgas wie Methan. Da die Kontrolle der Reinheit des Gases einfacher ist als bei festem Graphit, könnte die Reinheit von pyrolytischem Graphit extrem hoch sein. Der Gesamtgehalt an Verunreinigungen beträgt üblicherweise weniger als 10 ppm. Pyrolytische Graphitrohre haben Oberflächen, die aus Kohlenstoff mit hoher Reinheit und Festigkeit bestehen und nahezu keine Porosität aufweisen.
Was ist Graphit?
Graphit ist neben Diamanten eine von nur zwei natürlich vorkommenden Formen von reinem Kohlenstoff. Graphit kommt in einer zweidimensionalen, planaren Molekülstruktur vor, während Diamanten eine dreidimensionale Kristallstruktur aufweisen. Graphit kommt im Allgemeinen als Flocken vor, bei denen es sich um mehrere Graphenschichten handelt, die durch schwache Bindungen zusammengehalten werden. Graphen ist eine einzelne, ein Atom dicke Schicht aus Kohlenstoffatomen, die in einem „Waben-“ oder „Hühnerdraht“-Muster angeordnet sind. Es wurde geschätzt, dass sich in einer Graphitschicht von einem Millimeter drei Millionen Schichten Graphen befinden. Die Delaminierung oder Ablösung von Graphitflocken ist daher eine Methode zur Herstellung von Graphen.
Graphit entsteht auf natürliche Weise durch die Metamorphose kohlenstoffreicher Materialien im Gestein, die zur Bildung von kristallinem Flockengraphit, feinkörnigem amorphem Graphit oder kristallinem Ader- oder Klumpengraphit führt. Graphit ist kein Metall, weist jedoch viele Eigenschaften von Metallen auf. Es ist ein ausgezeichneter Wärme- und Stromleiter und weist die höchste natürliche Festigkeit und Steifigkeit aller Materialien auf. Es behält seine Festigkeit und Stabilität bei Temperaturen über 3.600 Grad und ist sehr widerstandsfähig gegen chemische Angriffe. Gleichzeitig ist es eines der leichtesten Verstärkungsmittel überhaupt und verfügt über eine hohe natürliche Gleitfähigkeit.
Analyse der Funktion von Graphitrohren
Die Atomabsorptionsspektrometrie wird anhand der atomaren Resonanzstrahlung des Elements durch das Grundzustandsatom des gemessenen Elements im gasförmigen Zustand ermittelt. Die Methode bietet die Vorteile einer hohen Genauigkeit, einer guten Selektivität und einer schnellen Analysegeschwindigkeit.
Der Graphit absorbiert das Licht bei der Temperatur. Wenn die Testbedingungen festgelegt sind, werden die Grundzustandsatome der Probe durch das monochromatische Licht absorbiert, das von der Hohlkathodenlampe als Element der scharfen Linienlichtquelle emittiert wird, und ihre Absorption (A) beträgt proportional zur Konzentration (C) des Elements in der Probe. In der A=KC-Formel ist K eine Konstante. Durch Messung der Absorption der Standardlösung und der unbekannten Lösung kann die Konzentration der Standardlösung als Standardkurve verwendet werden, um die Konzentration des zu messenden Elements in der unbekannten Lösung zu ermitteln.
Die Eigenschaften von Graphitrohren
1. Niedriger elektrischer Widerstand
2. Hohe Temperaturbeständigkeit
3. Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit
4. Hohe Oxidationsbeständigkeit
5. Höhere Beständigkeit gegen thermische und mechanische Stöße
6. Hohe mechanische Festigkeit und Bearbeitungsgenauigkeit
7. Homogene Struktur
8. Harte Oberfläche und gute Biegefestigkeit
Graphit zeichnet sich durch seine hexagonale Kristallstruktur aus. Zur Gewinnung werden sowohl Tagebau- als auch Untertagebautechniken eingesetzt. Das natürlich vorkommende Erz ist weit verbreitet und wird weltweit abgebaut.
Geologie, Extraktion und Reinigungsverfahren bestimmen die Flockeneigenschaften des Graphits. Die Flockencharakteristik bestimmt dann die Anwendung des Graphits, die von Beschichtungen, Bleistiften, Batterien, Pulvermetall und Gussteilen bis hin zu Schmiermitteln reicht.
Aufgrund seiner zugrunde liegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften wird Naturgraphit in drei Typen unterteilt: Flocken- oder Mikrokristallin, Makrokristallin und Venen- oder Klumpengraphit. Da diese drei Graphitformen an verschiedenen geologischen Standorten vorkommen, weisen sie jeweils einzigartige Eigenschaften auf. Während der Abbau von Flocken- und makrokristallinem Graphit sowohl im Tagebau als auch im Untertagebau erfolgt, erfolgt die Gewinnung von Stückgraphit, den Sri Lanka bezieht, nur im Untertagebau.
● Tagebau
Beim Tagebau werden Gesteine oder Mineralien aus einem Tagebau oder Tunnel gefördert. Wenn sich das Erz nahe der Erdoberfläche befindet und die Lagerstätte von einer dünnen Schicht Oberflächenmaterial bedeckt ist, werden Tagebaumethoden eingesetzt.
Beim Steinbruch handelt es sich um eine Form des Tagebaus, bei dem Graphit aus Gesteinen gewonnen wird, indem Löcher gebohrt oder mit Dynamitsprengstoff aufgesprengt werden und das Gestein dann mit Wasser oder Druckluft gespalten wird. Sowohl Tagebau- als auch Untertagebergbautechniken nutzen den Bohrlochabbau, bei dem ein Loch gebohrt wird, um an das Erz zu gelangen, durch ein Rohr eine Aufschlämmung mit Wasser erzeugt und dann das Wasser und das Erz zur weiteren Verarbeitung zurück in den Lagertank gepumpt werden.
Hartgesteinserz wird durch Bohr- und Sprengtechniken aufbereitet, um massive Graphitflocken freizusetzen, die anschließend zerkleinert und verarbeitet werden, bevor sie flotiert werden. Lokomotiven (oder in weniger entwickelten Ländern Spitzhacken, Schaufeln und Karren) transportieren den gewonnenen Graphit zur weiteren Verarbeitung an die Oberfläche oder in die Fabrik.
● Untergrundmontage
In Fällen, in denen das Erz in größerer Tiefe gefunden wird, wird auf Untertageabbau zurückgegriffen. Die Methoden zur Gewinnung von Graphit im Untergrund sind Stollenbergbau, Hartgesteinsbergbau, Schachtbergbau und Hangbergbau. Um an die tiefsten Erzvorkommen heranzukommen, ist der Schachtabbau erforderlich. Für den Ein- und Ausgang schwerer Maschinen und Bergleute gibt es Schächte oder Tunnel.
Für den Transport des geförderten Erzes wird ein separater Schacht und zur Belüftung ein Luftschacht genutzt. Der Slope Mining dient dazu, parallel zur Erde vorkommendes Erz durch Schrägschächte zu sammeln, die nicht übermäßig tief sind. Menschen und Lasten werden über Förderbänder durch verschiedene Schächte transportiert. Der Driftabbau findet typischerweise in Berggebieten statt.
Unsere Fabrik
Henan Daking Import and Export Co., Ltd. (kurz Henan Daking) ist einer von Chinas professionellen Herstellern von Graphitformen in den Bereichen Produktion, Forschung, Entwicklung und Vertrieb. Das Unternehmen ist bestrebt, seinen Kunden hochwertige Graphitrohstoffe und eine präzise Verarbeitung von Graphitprodukten zu bieten. Die von unserem Unternehmen verwendeten Rohstoffe wie isostatisch gepresster Graphit, geformter Graphit und EDM-Graphit zeichnen sich durch hohe Festigkeit, gute Temperaturwechselbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und starke Oxidationsbeständigkeit aus.
Häufig gestellte Fragen
Wir sind professionelle Hersteller und Lieferanten von Graphitrohren in China, die auf die Bereitstellung hochwertiger, maßgeschneiderter Dienstleistungen spezialisiert sind. Wir heißen Sie herzlich willkommen, hier in unserer Fabrik hochwertige Graphitrohre aus China zu kaufen.