Cos'è il tubo di grafite
I tubi di grafite sono strutture cilindriche realizzate in grafite, una forma di carbonio. Sono ampiamente utilizzati in vari settori grazie alle loro proprietà uniche.
I tubi di grafite sono strutture cilindriche cave realizzate in grafite, un materiale noto per la sua eccellente conduttività termica ed elettrica, nonché per la sua resistenza alle alte temperature. I tubi di grafite vengono generalmente prodotti utilizzando grafite naturale o sintetica, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione. Sono disponibili in diverse misure e dimensioni per soddisfare le diverse esigenze di vari settori.
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Vantaggi dei tubi in grafite
Resistente agli acidi
Resistenza strutturale
Resistenza all'impatto
Utilizzo ad alto volume ed elevato effetto di trasferimento del calore
Di lunga durata e di facile manutenzione
Se riscaldata dalla temperatura ambiente a 2,000 gradi, la grafite ha l'insolita virtù di diventare più forte. Le tensioni interne al materiale influenzano questa caratteristica. Le sollecitazioni interne che si verificano a temperatura ambiente diminuiscono all'aumentare della temperatura del processo, aumentando di conseguenza la resistenza meccanica. La maggiore robustezza meccanica consente progetti più piccoli e meno sistemi di supporto delle attrezzature, il che porta a lotti di dimensioni maggiori.
I gradi meccanici di grafite di carbonio sono chimicamente inerti, nel senso che non sono influenzati da quantità significative della maggior parte degli acidi, degli alcali, dei solventi e di altri composti comparabili. Di conseguenza, le parti e i componenti creati con questo materiale unico sono perfetti per le apparecchiature utilizzate nella lavorazione degli alimenti, nella manipolazione di prodotti chimici e carburanti, nonché per pompe, palette, valvole e processi industriali in cui la corrosione è un grosso problema.
Il carbonio ha un'eccezionale resistenza agli shock termici ed è un buon conduttore di calore. La grafite di carbonio Becker ha la capacità di "attirare" il calore prodotto dall'attrito sulle facce della tenuta e di diffonderlo. Nelle applicazioni che richiedono una conduttività termica estremamente elevata, può essere desiderabile un grado grafitato o impregnato di metallo.
Diversi impregnanti vengono utilizzati per riempire i pori nella grafite di carbonio meccanica poiché può essere porosa. I gradi di grafite possono variare da estremamente porosi a completamente impermeabili. Alcuni gradi sono difficili da lavorare dopo l'impregnazione o non dovrebbero nemmeno essere lavorati.
Applicazioni dei tubi di grafite
Scambiatori di calore:I tubi di grafite sono ampiamente utilizzati negli scambiatori di calore grazie alla loro eccezionale conduttività termica. Trasferiscono in modo efficiente il calore tra due fluidi, rendendoli ideali per applicazioni nei settori chimico, petrolchimico ed energetico. I tubi in grafite garantiscono un efficiente scambio termico resistendo alle alte temperature e agli ambienti corrosivi.
Industria dei semiconduttori:L'industria dei semiconduttori si affida ai tubi di grafite per la produzione di wafer di silicio. I tubi di grafite fungono da crogioli o stampi per la fusione e la solidificazione del silicio durante il processo di produzione. La loro elevata purezza, stabilità termica e natura non reattiva li rendono adatti a questa applicazione critica.
Fornaci e forni:I tubi di grafite trovano applicazione in ambienti ad alta temperatura come fornaci e forni. Sono utilizzati come elementi riscaldanti o elettrodi per fornire calore e facilitare vari processi industriali, tra cui la fusione dei metalli, la produzione del vetro e la produzione della ceramica. I tubi in grafite possono resistere a temperature estreme mantenendo la loro integrità strutturale.
Strumenti analitici:I tubi di grafite sono utilizzati in strumenti analitici come spettrometri di assorbimento atomico e spettrometri di emissione atomica. Questi strumenti analizzano la composizione elementare dei campioni vaporizzandoli ad alte temperature. I tubi di grafite fungono da portacampioni e camere di vaporizzazione, garantendo analisi accurate e affidabili.
Metodi di produzione dei tubi di grafite
Pressatura isostatica
La pressatura isostatica è un metodo comune utilizzato per produrre tubi di grafite. In questo processo, la polvere di grafite viene posta in uno stampo e sottoposta ad alta pressione da tutte le direzioni utilizzando una pressa idraulica. La pressione compatta le particelle di grafite, ottenendo una struttura densa e uniforme. La grafite stampata viene poi trattata termicamente per migliorarne la resistenza meccanica ed eliminare eventuali tensioni residue.
Estrusione
L'estrusione è un altro metodo di produzione utilizzato per la produzione di tubi di grafite. Implica forzare una pasta di grafite attraverso uno stampo per formare una forma cilindrica continua. La pasta è tipicamente una miscela di polvere di grafite e un legante che fornisce coesione durante il processo di estrusione. Il tubo di grafite estruso viene quindi polimerizzato per rimuovere il legante e ottenere il prodotto finale.
Deposizione chimica da fase vapore (CVD)
La deposizione chimica da fase vapore è una tecnica utilizzata per la produzione di tubi in grafite di alta qualità. In questo metodo, un materiale di substrato, come un'asta di ceramica o un mandrino di grafite, viene posizionato in una camera. Un gas precursore, come metano o acetilene, viene introdotto nella camera e viene avviata una reazione chimica per depositare atomi di carbonio sulla superficie del substrato. Strato dopo strato, gli atomi di carbonio formano una struttura di grafite di elevata purezza, dando vita a un tubo di grafite.
Processo di formatura del tubo di grafite
La lavorazione della grafite viene utilizzata per creare i tubi utilizzando processi come estrusione, stampaggio a compressione o pressatura isostatica. Ciascuna tecnica produce gradi di grafite unici, utili per scopi diversi. La grafite estrusa o pressata viene spesso utilizzata nelle operazioni di produzione. Le barre e le piastre di grafite frantumate isostaticamente hanno particelle di grafite sostanzialmente più fini e superfici più lisce. È facile specificare lunghezze, diametri, spessori di parete e flessibilità diversi personalizzati per i tubi. A differenza dei metalli, la grafite diventa più forte con l'aumentare della temperatura ed è meno incline a degradarsi con il tempo o con la normale usura.
Sebbene il rivestimento delle aste o dei tubi in grafite sia facoltativo, il rivestimento aumenta la durata dei tubi e la resistenza alla corrosione del prodotto. Poiché il silossano può arrestare l'ossidazione anche a temperature elevate e prolungate, viene spesso utilizzato come materiale di copertura nella lavorazione della grafite. Le miscele di grafite metallica sono un'opzione; tuttavia, la grafite pura offre prestazioni migliori in termini di conduttività elettrica e durata.
Tipi di tubi di grafite
I diversi tipi di tubi in grafite includono:
Il tubo in grafite legata al carbonio è una combinazione di farina di grafite estrusa, lubrificanti e resina. Insieme, questi componenti formano il tubo. Il tubo viene quindi posto ad una temperatura di 1200 gradi. Questo crea un tubo che contiene sia carboni amorfi che grafite. La temperatura di produzione più bassa riduce l'elettricità e l'usura del forno.
I tubi legati al carbonio possono essere più convenienti dei tubi completamente grafitizzati. I tubi legati al carbonio hanno una porosità compresa tra l'8 e il 10%. Questo è considerato impermeabile in un ciclo di cottura con resina fenolica. Presenta proprietà termiche migliori rispetto a una tubazione legata con resina. Ha anche una maggiore resistenza agli shock termici e meccanici.
Un tubo in resina di grafite è costituito da polvere di grafite mescolata con un legante di resina, che viene poi estruso alla lunghezza richiesta. L'elevata concentrazione di resina crea un tubo non poroso che non richiede uno stadio aggiuntivo di impregnazione della resina. Il tubo viene sottoposto a calore a 250 gradi dopo il processo di estrusione e quindi tagliato in forma. I tubi in resina di grafite presentano il vantaggio più significativo in termini di spesa.
La spesa può essere pari alla metà di quella di un tubo parzialmente o completamente grafitizzato. Tuttavia, i tubi in resina grafite sono soggetti a corrosione a temperature più elevate e in ambienti più difficili. Ciò riduce significativamente la durata operativa di una barra in resina grafite.
I tubi completamente grafitizzati contengono le stesse semplici materie prime dei tubi di grafite legati con acciaio. La differenza principale è che in un forno di grafitizzazione, a 2800 gradi, il tubo viene grafitizzato dopo il processo di formatura. In questa fase viene estratto tutto l'olio amorfo. Ciò si traduce in eccellenti proprietà termiche. Ad esempio, i tubi completamente grafitizzati avranno la più bassa intensità di espansione termica, un'eccellente tolleranza alla fatica, una maggiore durata, flessibilità e la massima conduttività termica.
Questi tipi di tubi sono realizzati con il materiale pirolitico ideale, poiché la superficie rivestita è pura con porosità zero. Questi tubi in grafite sono rivestiti con rivestimento CVD. Lo spessore predefinito della membrana è solitamente compreso tra 30 e 50 micrometri. I tubi di grafite pirolitica sono materiali sintetizzati creati dal processo di deposizione chimica del vapore. La fonte di carbonio per questo processo è il gas naturale, come il metano. Poiché il controllo della purezza del gas è più semplice rispetto a quello della grafite solida, la purezza della grafite pirolitica potrebbe essere estremamente elevata. Il contenuto totale di impurità è solitamente inferiore a 10 ppm. I tubi di grafite pirolitica hanno superfici costituite da elevata purezza di carbonio e resistenza con porosità quasi nulla.
Cos'è la grafite
La grafite è una delle uniche due forme naturali di carbonio puro, l'altra è il diamante. La grafite si presenta in una struttura molecolare planare bidimensionale mentre i diamanti hanno una struttura cristallina tridimensionale. La grafite generalmente si presenta sotto forma di scaglie, ovvero più strati di grafene tenuti insieme da legami deboli. Il grafene è un singolo strato di atomi di carbonio dello spessore di un atomo disposti a "nido d'ape" o "filo di pollo". È stato stimato che in un millimetro di grafite dello spessore di un millimetro ci siano tre milioni di strati di grafene. La delaminazione o esfoliazione delle scaglie di grafite è quindi un metodo per produrre il grafene.
La grafite si forma naturalmente attraverso il metamorfismo di materiali ricchi di carbonio nella roccia che porta alla formazione di grafite cristallina in scaglie, grafite amorfa a grana fine o vena cristallina o grafite in pezzi. La grafite è un non metallo ma ha molte proprietà dei metalli. È un eccellente conduttore di calore ed elettricità e ha la più alta resistenza naturale e rigidità di qualsiasi altro materiale. Mantiene la sua forza e stabilità a temperature superiori a 3.600 gradi ed è molto resistente agli attacchi chimici. Allo stesso tempo è uno degli agenti rinforzanti più leggeri e ha un elevato potere lubrificante naturale.
Analisi della funzione del tubo di grafite
La spettrometria di assorbimento atomico viene stabilita in base alla radiazione di risonanza atomica dell'elemento da parte dell'atomo dello stato fondamentale dell'elemento misurato allo stato gassoso. Il metodo presenta i vantaggi di elevata precisione, buona selettività e rapida velocità di analisi.
La grafite assorbe la luce nella temperatura, quando le condizioni di prova sono fisse, gli atomi dello stato fondamentale del campione vengono assorbiti dalla luce monocromatica emessa dalla lampada a catodo cavo come elemento della sorgente luminosa a linea netta e la sua assorbanza (A) è proporzionale alla concentrazione (C) dell'elemento nel campione. Nella formula A=KC, K è una costante. Misurando l'assorbanza della soluzione standard e della soluzione sconosciuta, la concentrazione della soluzione standard può essere utilizzata come curva standard per ottenere la concentrazione dell'elemento da misurare nella soluzione sconosciuta.
Le caratteristiche dei tubi di grafite
1. Bassa resistenza elettrica
2. Resistenza alle alte temperature
3. Buona conduttività elettrica e termica
4. Elevata resistenza all'ossidazione
5. Maggiore resistenza agli shock termici e meccanici
6. Elevata resistenza meccanica e precisione di lavorazione
7. Struttura omogenea
8. Superficie dura e buona resistenza alla flessione
La grafite si distingue per la sua struttura cristallina esagonale. Per estrarlo vengono utilizzate sia tecniche di estrazione a cielo aperto che sotterranee. Il minerale naturale è ampiamente distribuito ed estratto in tutto il mondo.
Le procedure geologiche, di estrazione e di purificazione determineranno le caratteristiche delle scaglie della grafite. La caratteristica della scaglia determina quindi l'applicazione della grafite, che va da rivestimenti, matite, batterie, polvere di metallo e getti fino ai lubrificanti.
In base alle sue caratteristiche fisiche e chimiche sottostanti, la grafite naturale è divisa in tre tipi: scaglie o microcristallina, macrocristallina e venata o grumo. Poiché queste tre forme di grafite si trovano in varie posizioni geologiche, ciascuna di esse ha proprietà uniche. Mentre sia l'estrazione a cielo aperto che quella sotterranea vengono utilizzate per estrarre la grafite in scaglie e macrocristallina, solo l'estrazione sotterranea viene utilizzata per ottenere la grafite in pezzi, che ottiene lo Sri Lanka.
● Estrazione a cielo aperto
La roccia o i minerali vengono estratti da una fossa o da un tunnel a cielo aperto durante l'estrazione a cielo aperto. Quando il minerale è vicino alla superficie terrestre e il deposito è coperto da un sottile strato di materiale superficiale, vengono utilizzati metodi a cielo aperto.
L'estrazione in cava è un tipo di estrazione mineraria di superficie utilizzata per estrarre la grafite dalle rocce praticando dei fori attraverso di esse o facendole esplodere con esplosivi di dinamite, quindi spaccando la roccia con acqua o aria compressa. Sia le tecniche di estrazione a cielo aperto che quelle sotterranee utilizzano l'estrazione in pozzo, che comporta la perforazione di un foro per accedere al minerale, la creazione di un liquame con acqua attraverso un tubo e quindi il pompaggio dell'acqua e del minerale nel serbatoio di stoccaggio per un'ulteriore lavorazione.
Il minerale di roccia dura viene trattato con tecniche di perforazione e sabbiatura per rilasciare massicce scaglie di grafite, che vengono successivamente frantumate e lavorate prima di essere flottate. Le locomotive (o, nelle nazioni meno sviluppate, picconi, pale e carri) trasportano la grafite recuperata in superficie o in fabbrica per un'ulteriore lavorazione.
● Montaggio sotterraneo
Nei casi in cui il minerale si trova a una profondità maggiore, viene utilizzata l'estrazione sotterranea. I metodi utilizzati per estrarre la grafite sotterranea sono l'estrazione alla deriva, l'estrazione di rocce dure, l'estrazione di pozzi e l'estrazione in pendenza. Raggiungere i minerali più profondi richiede l'uso dell'estrazione a pozzo. Per l'entrata e l'uscita dei macchinari pesanti e dei minatori ci sono pozzi o tunnel.
Per il trasporto del minerale estratto viene utilizzato un pozzo diverso e per la ventilazione un pozzo d'aria. L'estrazione in pendenza aiuta a raccogliere il minerale che si trova parallelamente alla terra utilizzando pozzi inclinati non eccessivamente profondi. Uomini e carichi vengono trasportati tramite trasportatori attraverso diversi pozzi. L'estrazione mineraria alla deriva viene generalmente effettuata nelle aree montuose.
La nostra fabbrica
Henan Daking Import and Export Co., Ltd. (Henan Daking in breve) è uno dei produttori cinesi di produzione, ricerca e sviluppo e vendita professionali di stampi in grafite. L'azienda si impegna a fornire ai clienti materie prime di grafite di alta qualità e lavorazione di prodotti di grafite di precisione. Le materie prime utilizzate dalla nostra azienda, come la grafite pressata isostatica, la grafite stampata e la grafite EDM, hanno le caratteristiche di elevata resistenza, buona resistenza agli shock termici, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e forte resistenza all'ossidazione.
Domande frequenti
Siamo produttori e fornitori professionali di tubi in grafite in Cina, specializzati nella fornitura di servizi personalizzati di alta qualità. Vi diamo un cordiale benvenuto nell'acquisto di tubi in grafite di alta qualità prodotti in Cina qui dalla nostra fabbrica.