石墨粉采取石墨电极确实具有很多优势

石墨粉采取石墨电极确实具有很多优势，但是如何将这种材料优势发挥出来，真正做到提高效率、降低成本、提高市场竞争力，这些问题不仅仅是石墨生产商考虑的问题，更是石墨的使用者要慎重对待的问题。那么在应用石墨材料的时候首先应该解决哪些问题呢?

除尘：由于石墨是细颗粒结构，在机械加工时，会产生大量的粉尘，对工厂环境有较大影响;此外，粉尘对设备的影响主要体现在对设备电源的影响上，由于石墨的导电性非常好，进入电源箱后，容易造成电源短路等故障;因此建议配备石墨专用加工机进行加工。但是由于石墨专用加工设备投资成本较大，很多企业在此方面均比较谨慎。在这样的情况下，可以采取以下几种解决方案：

石墨电极外协：随着石墨在模具行业中的应用日趋广泛，越来越多的模具代工(OEM)企业也纷纷导入了石墨电极的代工业务。

浸油后加工：购买石墨后，先在火花油中浸泡一段时间(具体根据石墨的体积来判断)，然后在放到加工中心中进行加工，这样，石墨粉尘便不会乱飞，而是往下掉。这样对设备和环境的影响会降到最少。

改装加工中心：所谓改装，主要是在普通的加工中心上加装吸尘器。

放电石墨加工时的放电间隙：与铜不同的是，由于石墨电极放电速度更快，单位时间内腐蚀出来的加工渣更多，如何有效排渣成为一个问题;因此，要求放电间隙比铜更大些。一般而言，在设置放电间隙时，石墨的放电间隙比铜要大10～30%。

正确认识其不足：除了粉尘外，石墨还存在一些不足。比如在加工镜面模具时，相较于铜电极，石墨电极更不容易达到理想效果，而要达到较好的表面效果，则需选择颗粒度最细的石墨，而这种石墨的成本往往比一般石墨要高4～6倍。另外，石墨的再利用性较低，由于生产工艺的关系，石墨只有很少一部分才能用于再生产和利用。电火花加工后的废弃石墨暂时无法进行再利用，因此对企业的环境管理带来一定的考验，在此方面，可以为客户进行免费回收废弃石墨，以免给客户的环境认证带来困扰。

机械加工中的崩角：由于石墨比铜更脆，如果用加工铜电极的方法来加工石墨的话，容易造成电极崩角，尤其是在加工薄筋电极时。在此方面，可以为模具厂家提供免费的技术支持。主要是通过刀具选择，走刀的方式，以及加工参数的合理配置来实现。采用天然鳞片石墨无粘结剂冷压成型为天然鳞片石墨样品,分别研究了成型压力、保压时间的变化对样品密度、孔隙度和抗折强度的影响。定性的分析了天然鳞片石墨样品的微观结构和抗折强度之间的关系。选用硼酸—尿素和硅酸四乙酯—丙酮—盐酸两种体系,分别研究和探讨了天然石墨粉体和天然石墨电极样品在抗氧化处理前后的抗氧化性能和机理。主要研究内容和结果如下: 研究了天然鳞片石墨的成型性能,成型条件对微观结构和性能的影响。结果表明,对天然鳞片石墨样品的成型压力越大,样品的密度和抗折强度越大,而样品的孔隙率越小;保压时间对样品的密度影响不大,在5分钟以上样品的成型性较好;抗折强度表现出明显的各向异性,在不同方向的平均抗折强度分别为5.95MPa、9.68MPa、12.70MPa。抗折强度的各向异性与石墨的微观结构密切相关。

研究了溶液法和溶胶法制备硼氮体系和硅溶胶包覆天然鳞片石墨粉体前后的抗氧化性。结果表明,随着浸渍次数越多,硅溶胶和硼氮体系在石墨粉体表面包覆的量越多,抗氧性越好;天然鳞片石墨的氧化起始温度在883K,在923K时的氧化失重率为407.6mg/g/h;分别采用硼酸-尿素体系和硅酸乙酯-乙醇-盐酸体系9次浸渍,在1273K,N2气氛下石墨粉热处理1小时后,天然鳞片石墨氧化失重率在923K分别为47.9 mg/g/h和206.1mg/g/h;分别在1973K和1723K N2气氛下热处理1小时后,天然鳞片石墨氧化失重率在923K分别为3.0 mg/g/h和42.0mg/g/h;2种体系都能降低天然鳞片石墨的氧化失重率,但硼酸-尿素体系的抗氧化效果优于硅酸乙酯-乙醇-盐酸体系。

石墨电极主要用于电炉炼钢、矿炉制磷、电熔镁砂、电熔制备耐火材料、电解铝以及工业制磷、硅、电石等大型工业。石墨电极分天然石墨电极和人造石墨电极两类。天然石墨电极与人造石墨电极相比,由于不需要石墨化工序,天然石墨电极的生产周期大为减少,能耗和污染也大为降低,成本明显降低,具有明显的价格优势和经济效益,这是发展天然石墨电极的主要原因之一。

另外天然石墨电极是高附加值天然石墨深加工产品,具有重大的开发与应用价值,但是天然石墨电极的成型性能、抗氧化性能和机械性能目前都不如人造石墨电极,这是其发展的主要障碍。因而,克服这些障碍是发展天然石墨电极应用的关键。

研究了溶液法和溶胶法制备硼氮体系和硅溶胶包覆天然鳞片石墨块体前后的抗氧化性。结果表明,硅溶胶包覆天然石墨块体随着浸渍次数的增多,抗氧性越差;硼氮体系包覆天然石墨块体随着浸渍次数的增多,抗氧性越好;天然石墨块体在923K和1273K时的氧化失重率分别为122.432mg/g/h和191.214mg/g/h;分别采用硼酸-尿素体系和硅酸乙酯-乙醇-盐酸体系9次浸渍,在1273K,N2气氛下热处理1小时后,天然石墨块体的氧化失重率在923K分别为20.477mg/g/h和28.753mg/g/h;在1273K分别为37.064mg/g/h和54.398mg/g/h;分别在1973K和1723K处理后,天然石墨块体氧化失重率在923K分别为8.182 mg/g/h和31.347mg/g/h;在1273K分别为126.729mg/g/h和169.978mg/g/h;2种体系都能大大降低天然石墨块体的氧化失重率,同样,硼酸-尿素体系的抗氧化效果优于硅酸乙酯-乙醇-盐酸体系。