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川王坩埚:石墨粉在铸铁涂料中起什么作用?有哪些特性?

2023-11-09 10:30:50

  石墨粉在铸铁涂料中起什么作用?有哪些特性?
  石墨的化学成分是元素碳(C)。纯石墨在自然界中很少见,往往含有很多杂质,如SiO?、Al?O?、FeO、MgO、CaO、P?O?、CuO、HO、沥青、粘土等,很多情况下杂质可达10%~20%。石墨的晶体结构为层状结构,其特点是层内键结强,层间间距巨大,键结较弱,导致石墨呈片状,硬度低(1~2,但垂直解理为3~5),润滑,可塑性强,密度低(2.1 ~ 2.3g/cm)。晶格和金属性使石墨具有金属性(铁黑-钢灰),具有金属光泽,不透明,良好的导电性和导热性;组成和强结构层使石墨具有化学稳定性和耐高温性。
  根据结晶程度,石墨在工业上分为两种:一种是结晶石墨,呈鳞片状或块状,其晶体大于0.001mm(1μm),其晶体形状一般可通过肉眼或显微镜识别;另一种是隐晶质石墨,其晶体非常细小,在显微镜下很难辨认其晶型,也称为无定形石墨或土壤石墨。

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  石墨粉是一种中性耐火填料,对金属有很高的激冷能力,不被金属或金属氧化物润湿,不与熔融金属发生化学反应,耐火性高。比如天然鳞片石墨的熔点高达3000℃,一般工业石墨的熔点在2100℃左右。石墨具有优异的耐火性,不会被液态金属浸湿,这是任何其他材料无法比拟的。另外,石墨导热率高,热容量大,热膨胀系数很低,密度小,容易悬浮在水中。此外,石墨粉是生产砂型铸铁件Z常用的耐火填料,也常用于生产砂型和金属型铜铝铸件。石墨粉一般不适合铸钢,主要是石墨会使铸钢渗碳。
  石墨Z大的缺点是黑而细腻,沾到皮肤和衣服上后不容易洗。扬起的灰尘污染了操作环境。近年来,无石墨浅色涂料的研究受到了广泛的关注,但至今仍未找到令人满意的石墨替代材料。
  石墨粉作为涂料的骨料,有两个通常被忽视的缺点:一个是耐火度太高,难以烧结,无论添加什么辅料,都不能明显提高涂料层的高温强度,涂料容易剥落,造成铸造缺陷;其次,容易吸收辐射热,导热系数高,有时会促进夹砂缺陷的形成。
  碳质耐火粉末还包括由废石墨和废石墨坩埚压碎的颗粒,以及由冲天炉敲打后的焦碳压碎的颗粒。这种材料价格低廉,可以部分替代石墨粉作为涂料耐火粉。

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