압출흑연이란?
압출 흑연(EG)은 합성 흑연입니다. 미세 흑연 분말과 바인더의 혼합물을 고압 하에 다이에 밀어넣어 생산합니다. 이 공정에는 2800°C 이상에서 압출, 소성, 함침 및 흑연화가 포함됩니다. 이 방법은 더 큰 열적, 전기적 및 기계적 속성을 가진 재료를 생산합니다. 이를 통해 많은 산업용으로 가장 적합합니다.
- 데이터 시트
압출흑연의 특성
압출 흑연은 독특한 특성을 가지고 있어 많은 산업 응용 분야에 적합합니다. 압출 흑연 특성 중 일부는 아래에 자세히 나와 있습니다.
· 우수한 열적 특성
압출 흑연은 뛰어난 열전도도를 가지고 있습니다. 일반적으로 실온에서 100~200W/m·K입니다. 이 높은 전도도는 효율적인 열 전달을 가능하게 합니다. 이는 열 관리에 완벽합니다. 게다가 열팽창 계수(CTE)가 약 1.8~5.0 × 10으로 낮습니다.-6/°C 100-600°C 사이에서 뛰어난 열 충격 저항성을 제공합니다. 빠르게 변하는 온도에도 안정적으로 유지될 수 있습니다.
· 낮은 전기 저항
압출 흑연은 우수한 전기 전도성을 보입니다. 전기 저항은 6.0-8.0 μΩ·m입니다. 이는 전기 아크 강철 제조 및 많은 전자 용도에서 전극에 선호되는 재료가 됩니다. 고온을 거치면서도 효율적으로 전기를 전도할 수 있는 능력은 다른 많은 산업 재료와 차별화됩니다.
· 높은 굽힘 및 압축 강도
8-15 GPa 영률의 압출 흑연은 하중 하에서 완벽한 치수 안정성을 제공합니다. 또한 우수한 기계적 탄력성을 가지고 있습니다. 최대 90 MPa 압축 강도와 20-50 MPa 굽힘 강도를 제공합니다. 이러한 조합을 통해 압출 흑연은 고응력 환경에서 구조적 무결성을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 연속 EG 주조 금형은 이상적으로 1500°C에서 작동할 수 있습니다.
· 낮은 회분 함량
고순도 압출 흑연은 일반적으로 50ppm 이하로 매우 낮은 회분 함량을 가지고 있습니다. 이 놀라운 순도는 다음과 같이 정량화됩니다. ASTM D561 표준 표준 테스트 방법. 최소한의 불순물로 인해 우수한 열전도도(20°C에서 ≥ 120 W/m·K)와 전기 저항률(≤ 8 μΩ·m)이 있는 재료가 생성됩니다.
미량 오염 물질이 장치 성능에 큰 영향을 미칠 수 있는 반도체 제조의 경우, 이처럼 낮은 회분 함량은 매우 중요합니다.
· 높은 내식성
압출 흑연은 뛰어난 화학적 불활성을 보입니다. 대부분의 유기 용매의 공격에 저항하고 pH 0-14 범위에서 안정을 유지합니다. 고온 환경에서 내식성이 특히 주목할 만하며 많은 세라믹과 금속보다 성능이 뛰어납니다.
예를 들어, 인산 생산에서 압출 흑연 열교환기는 최대 85% 농도와 180°C 온도에서 성공적으로 작동합니다. 이러한 저항성은 부식성 산업 공정에서 유지 관리 비용을 줄이고 서비스 수명을 연장합니다.
사용 가능한 압출 흑연 등급
압출 흑연은 여러 등급으로 나뉘며, 각각은 특정 용도에 맞게 맞춤 제작됩니다. 이러한 등급을 아는 것은 올바른 재료를 선택하는 데 매우 중요합니다.
1. 등정흑연(IG 1~IG 6)
등방성 흑연 등급 (IG 1~IG 6)은 균일한 특성과 높은 순도로 알려져 있습니다.
IG 1은 가장 높은 밀도를 가지고 있습니다(≥1.85 g/cm3) 및 가장 작은 입자 크기(≤3 μm)로 반도체에 적합합니다. IG 6으로 갈수록 입자 크기가 증가하고(≤20 μm) 밀도가 감소합니다(≥1.75 g/cm3).
IG 3 및 IG 4는 10-12 μΩ·m의 전기 저항률과 약 70 MPa의 굽힘 강도와 같은 균형 잡힌 특성으로 인해 EDM 전극에 일반적으로 사용됩니다.
각 등급에 대한 자세한 비교는 다음과 같습니다.
| 재산 | 아이지1 | 아이지2 | 아이지3 | 아이지4 | 아이지5 | 아이지 6 |
| 밀도(g/cm³) | ≥1.85 | ≥1.82 | ≥1.80 | ≥1.78 | ≥1.77 | ≥1.75 |
| 입자 크기(μm) | ≤3 | ≤5 | ≤8 | ≤10 | ≤15 | ≤20 |
| 굽힘 강도 (MPa) | ≥80 | ≥75 | ≥70 | ≥65 | ≥60 | ≥55 |
| 압축 강도 (MPa) | ≥130 | ≥120 | ≥110 | ≥100 | ≥95 | ≥90 |
| 전기 저항률(μΩ·m) | ≤8 | ≤9 | ≤10 | ≤11 | ≤12 | ≤13 |
| 열전도도(W/m·K) | 140 | 135 | 130 | 125 | 122 | 120 |
| CTE (×10^-6/°C, 20-200°C) | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
| 회분 함량(ppm) | ≤100 | ≤200 | ≤300 | ≤400 | ≤500 | ≤600 |
테이블 1: 등방흑연 1등급~6등급의 특성.
2. 성형흑연(MG1, MG2)
MG 시리즈는 성형흑연등급MG 1은 MG 2(압축 강도 ≥70 MPa, 밀도 ≥1.65 g/cm3)보다 밀도(≥1.75 g/cm3)와 강도(압축 강도 ≥90 MPa)가 더 높습니다.
이러한 압출 흑연 등급은 우수한 가공성과 적당한 전도성을 제공합니다. MG 등급은 연속 주조 금형과 EDM 전극에 사용되는데, 여기서 열 전도도(120-140 W/m·K)는 우수한 방열을 보장합니다.
각 등급에 대한 자세한 비교는 다음과 같습니다.
| 재산 | 1세대 | MG2(2세대) |
| 밀도(g/cm³) | ≥1.75 | ≥1.65 |
| 입자 크기(μm) | 20-30 | 30-40 |
| 굽힘 강도 (MPa) | ≥45 | ≥35 |
| 압축 강도 (MPa) | ≥90 | ≥70 |
| 전기 저항률(μΩ·m) | ≤14 | ≤16 |
| 열전도도(W/m·K) | 130-140 | 120-130 |
| CTE (×10^-6/°C, 20-200°C) | 3.5-4.0 | 4.0-4.5 |
| 다공성(%) | 15-20 | 20-25 |
| 록웰 경도(쇼어) | 70-75 | 65-70 |
| 최대 작동 온도 (°C, 비산화) | 2500 | 2400 |
| 회분 함량(ppm) | ≤1000 | ≤1500 |
테이블 2: 성형흑연 1등급 및 2등급 특성
3. 진동성형흑연등급(VG1-VG3)
VG 시리즈는 다음을 나타냅니다. 진동 성형 흑연 등급 비용 효율성과 성능의 균형을 제공합니다.
≥45 MPa의 굽힘 강도를 가진 VG 1은 이 시리즈에서 가장 미세한 입자 크기(≤10 μm)와 가장 높은 밀도(≥1.82 g/cm³)를 보입니다. VG 2와 VG 3은 점점 더 큰 입자 크기(≤15 μm 및 ≤20 μm)와 더 낮은 밀도(각각 ≥1.77 g/cm³ 및 ≥1.72 g/cm³)를 보입니다.
이러한 등급은 적당한 전기 저항률(12-15 μΩ·m)과 우수한 열 전도도(110-130 W/m·K)가 필요한 응용 분야에 특히 적합합니다. 고온로 구성 요소, EDM 전극 및 연속 주조에 일반적으로 사용되는 VG 등급을 찾을 수 있습니다.
아래 표는 이러한 등급에 대한 자세한 비교를 보여줍니다.
| 재산 | 비지1 | VG2(비지2) | VG3(비지3) |
| 밀도(g/cm³) | ≥1.82 | ≥1.77 | ≥1.72 |
| 입자 크기(μm) | ≤10 | ≤15 | ≤20 |
| 굽힘 강도 (MPa) | ≥45 | ≥40 | ≥35 |
| 압축 강도 (MPa) | ≥95 | ≥85 | ≥75 |
| 전기 저항률(μΩ·m) | ≤12 | ≤13 | ≤15 |
| 열전도도(W/m·K) | 125-130 | 120-125 | 110-120 |
| CTE (×10^-6/°C, 20-200°C) | 3.0-3.5 | 3.5-4.0 | 4.0-4.5 |
| 다공성(%) | 12-15 | 15-18 | 18-22 |
| 록웰 경도(쇼어) | 68-72 | 65-70 | 62-67 |
| 최대 작동 온도 (°C, 비산화) | 2800 | 2700 | 2600 |
| 회분 함량(ppm) | ≤800 | ≤1000 | ≤1200 |
테이블 3: 진동성형흑연 1등급~3등급의 특성.
4. 압출흑연등급(EG1)
EG 1은 다음을 나타냅니다. 압출흑연등급, 압출 공정으로 인한 이방성 특성이 특징입니다. 이 이방성으로 인해 EG 1은 방향 특성이 주요 관심사인 응용 분야에 특히 적합합니다. 예를 들어, 전기 아크로용 대형 전극이나 열 흐름 방향이 매우 중요한 특정 열 관리 시스템에서 널리 사용됩니다.
자세한 속성 표는 다음과 같습니다.
| 재산 | 그레인 포함 | 어게인스트 그레인 |
| 밀도(g/cm³) | ≥1.70 | ≥1.70 |
| 입자 크기(μm) | ≤30 | ≤30 |
| 굽힘 강도 (MPa) | 15-25 | 10-18 |
| 압축 강도 (MPa) | 70-80 | 60-70 |
| 전기 저항률(μΩ·m) | 8-10 | 12-15 |
| 열전도도(W/m·K) | 130-150 | 70-90 |
| CTE (×10^-6/°C, 20-200°C) | 1.5-2.0 | 2.5-3.5 |
| 다공성(%) | 20-25 | 20-25 |
| 록웰 경도(쇼어) | 60-65 | 55-60 |
| 최대 작동 온도 (°C, 비산화) | 3000 | 3000 |
| 회분 함량(ppm) | ≤1500 | ≤1500 |
테이블 4: 압출흑연 1등급의 특성.
압출흑연의 종류
압출 흑연은 여러 형태로 제공됩니다. 중요한 유형을 살펴보겠습니다.
· 중형 압출 흑연 블록
이 유형은 1.65-1.85 g/cm³의 적당한 밀도 범위를 제공합니다. 전기적 및 열적 특성의 균형 잡힌 조합을 제공합니다. 전기 저항률은 8-12 μΩ·m이고 열 전도도는 약 120-140 W/m·K입니다.
중간 크기의 압출 흑연 블록은 일반적으로 대형 전극과 용광로 라이닝에 사용되는데, 이는 열적 안정성(비산화 분위기에서 최대 3000°C)이 중요하기 때문입니다.
· 고밀도 압출흑연막대
밀도가 보통 1.85 g/cm³를 초과하는 이 막대는 향상된 전도도와 강도를 제공합니다. 열 전도도는 150 W/m·K를 초과할 수 있고 압축 강도는 100 MPa에 도달할 수 있습니다.
고밀도 압출 흑연 막대는 EDM 전극 및 반도체 제조에 적합합니다. 미세 입자 구조(일반적으로 5-10μm)는 정밀 응용 분야에서 중요한 뛰어난 표면 마감 및 가공성을 제공합니다.
· 압출흑연관
압출 흑연 튜브는 뛰어난 균일한 열 분배 및 열충격 저항성을 제공합니다.
이 튜브는 화학 처리 장비 및 열교환기에 적합합니다. 5-50mm 벽 두께와 2m 길이로 제공됩니다. 최대 2500°C의 불활성 분위기에서 열 전도도는 약 100-120W/m·K입니다. 이로 인해 고온 응용 분야에서 효율적입니다.
· 압출 미립자 흑연 막대
이 막대는 20μm 미만의 입자 크기를 특징으로 합니다. 이는 향상된 우수한 표면 마감 및 가공성을 제공합니다.
압출 미세 입자 흑연 막대는 광학 및 전자 분야의 정밀 부품에 적합합니다. 미세 입자 구조는 전기 저항률이 9μΩ·m, 굽힘 강도가 70MPa로 낮습니다. 따라서 엄격한 허용 오차가 필요한 응용 분야에 적합합니다. 예를 들어, 반도체 제조 장비는 대부분 미세 입자 흑연 막대를 사용합니다.
· 유연한 압출 흑연 밀봉 링
유연한 압출 흑연 밀봉 링은 고온 밀봉 응용 분야에서 매우 귀중합니다. 이 링은 35-45%의 압축성과 15-20%의 회복률을 제공하여 뛰어난 밀봉 성능을 제공합니다. 낮은 마찰 계수(0.05-0.1)는 마모를 줄이고 서비스 수명을 늘립니다.
이러한 링은 비산화 조건에서 최대 3000°C, 산화 환경에서 최대 450°C의 온도에 도달할 수 있는 응용 분야에서 특히 유용합니다.
· 압출흑연판
압출 흑연 판은 균일한 두께와 전기적, 뛰어난 열적 특성을 결합합니다.
일반적으로 0.5mm에서 50mm까지의 두께로 제공되는 이 플레이트는 8-12 μΩ·m의 전기 저항률과 120-140 W/m·K의 열 전도도를 제공합니다. 높은 순도(회분 함량 <0.1%)로 인해 히트 스프레더 및 연료 전지에 적합합니다. 열 팽창 계수가 1.5 × 10만큼 낮아 뛰어난 치수 안정성을 기대할 수 있습니다.-6이 접시를 사용하는 동안에는 /°C입니다.
· 조질 압출 흑연 막대
조악한 품질의 압출 흑연 막대는 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 이 막대는 희생 양극 및 야금 공정에 가장 적합합니다. 1.55-1.65 g/cm³ 밀도와 낮은 순도(1500-2000 ppm 회분 함량)를 제공합니다. 열 전도도는 약 90-110 W/m·K이고 전기 저항률은 약 18-22 μΩ·m입니다.
고정밀 작업에는 완벽하지 않지만 비용 효율성이 가장 중요한 응용 분야에서는 탁월합니다. 예를 들어 알루미늄 제련 전극이나 강철 생산에서.
일반적인 압출흑연의 용도
압출 흑연은 독특한 특성으로 인해 많은 산업에서 응용됩니다. 이 다재다능한 소재를 흔히 접하게 될 중요한 영역을 살펴보겠습니다.
· 산업용 어플리케이션
산업 현장에서 압출 흑연은 열 관리에 매우 뛰어납니다.
전자 부품에서 발생하는 과도한 열을 발산하도록 설계된 방열판에서 찾아볼 수 있으며, 열전도도는 100~140 W/m·K입니다.
압출 흑연 전극(일반적으로 1.7-1.9 g/cm³ 밀도)은 전기 아크 강철 생산에 일반적으로 사용됩니다. 이 전극은 100,000 암페어를 초과하는 전류를 전달할 수 있으며 최대 3000°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 이로 인해 현대 제강 공정에 없어서는 안 될 전극이 되었습니다.
· 야금 및 주조
압출 흑연은 야금 및 주조 응용 분야에서 필수 소재입니다. 낮은 열팽창 계수(2-3 × 10-6/°C)는 치수 안정성을 보장합니다. 이로 인해 비철 금속의 연속 주조용 금형에 사용되는 것을 볼 수 있습니다.
압출 흑연으로 만든 도가니는 뛰어난 열 충격 저항성을 제공합니다. 10-50mm의 벽 두께로 금속 용융에 적합합니다. EG의 고순도(회분 함량 <0.1%)는 오염을 방지하여 지르코늄 및 티타늄과 같은 반응성 금속을 처리하는 데 적합합니다.
· 화학처리
압출 흑연은 뛰어난 내화학성을 가지고 있어 화학 처리 산업에서 매우 귀중한 소재입니다.
열교환기에서 열전도도(120-140 W/m·K)가 효율적인 열전달을 보장하는 데 사용되는 것을 볼 수 있습니다. 반응기에서 부식성 환경에 대한 저항 능력은 장비 수명을 연장합니다. 예를 들어, 인산 생산에서 압출 흑연 구성 요소는 180°C에 도달하는 온도와 최대 85% 농도에서 작동할 수 있습니다.
· 에너지 저장
빠르게 성장하는 에너지 저장 분야에서 압출 흑연은 매우 중요한 역할을 합니다. 리튬 이온 배터리의 경우 350-370 mAh/g의 비용량을 가진 압출 흑연 양극을 사용할 수 있습니다. 낮은 팽창 계수(2.3 × 10-6/°C)는 충전-방전 사이클 동안 구조적 안정성을 보장합니다.
연료 전지에서 전기 전도도가 100 S/cm를 넘는 압출 흑연 양극판은 효율적인 전류 수집을 제공하는 동시에 혹독한 작동 조건을 견뎌냅니다.
· 유리 및 세라믹 산업
유리 및 세라믹 산업에서는 압출 흑연이 고온 가공 장비에서 중요한 역할을 하는 것을 볼 수 있습니다.
뛰어난 열 안정성(불활성 분위기에서 최대 3000°C)으로 인해 금형 및 성형 도구에 적합합니다. 예를 들어, 유리 생산에서 열전도도가 120-140 W/m·K인 압출 흑연 금형은 균일한 열 분포를 보장하여 고품질 완제품을 생산합니다.
또한 세라믹 소결 공정에서 압출 흑연 부품을 사용할 수 있으며, 열 팽창 계수가 낮아 휘어짐과 변형이 줄어듭니다.
압출흑연 구매 시 고려해야 할 핵심 요소
압출 흑연 구매를 고려할 때, 곡물 품질과 등급을 주의 깊게 확인하는 것이 매우 중요합니다. 염두에 두어야 할 몇 가지 중요한 요소는 다음과 같습니다.
A. 곡물 품질 및 등급
곡물 품질과 등급은 압출 흑연을 선택하는 데 중요한 요소입니다. 이는 특정 용도에 대한 성능과 가치에 직접적인 영향을 미칩니다. 곡물 크기는 일반적으로 미세(< 20 μm)에서 거친(> 100 μm) 사이입니다. 미세한 곡물은 표면 마감과 가공성에 더 좋습니다. 거친 곡물은 열 전도도와 강도가 더 높습니다.
곡물 품질과 등급을 선택할 때, 기계적 강도, 열 전도도 및 전기 저항에 필요한 사항을 고려하세요. 정확도가 높은 부품의 경우, 미립자 등급을 선택하세요. 거친 등급은 일반적으로 고온 응용 분야에 적합합니다.
곡물의 품질을 확인하려면 분석 인증서를 요청하고, 민감한 용도의 경우 입자 크기 분포 시험이나 현미경 시험을 고려하세요.
B. 공급업체의 신뢰성 및 신뢰성
신뢰할 수 있는 선택 압출흑연공급업체 안정적인 공급과 꾸준한 품질을 보장하는 데 중요합니다. 공급업체를 선택할 때 다음을 수행해야 합니다.
- 산업 표준(예: 압출 흑연 전극의 경우 ASTM D7219)을 준수하는지 확인합니다.
- ISO 9001 인증을 받은 제조업체를 선택하세요.
- 품질 관리 조치와 기술 지원을 고려해 보세요.
- 해당 산업 분야에서 공급업체의 실적을 평가하세요.
신뢰할 수 있는 공급업체는 귀하의 요구 사항에 따라 흑연 부품을 최적화하는 데 도움이 될 수 있다는 점을 항상 기억하세요. 또한 등급 선택에 대한 귀중한 통찰력도 제공합니다.
C. 사용자 정의 선택
압출 흑연을 선택할 때는 사용자 정의 선택의 가용성을 고려하세요. 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 특정 모양, 크기 또는 표면 처리가 필요할 수 있습니다. 다음을 제공하는 공급업체를 찾으세요.
- 가공 서비스: ±0.05mm의 엄격한 허용 오차로 정밀 절단 및 성형.
- 주문 제작 치수: 비표준 크기(예: 최대 1000mm x 1000mm x 3000mm 크기의 블록) 생산 가능.
- 특수 처리: 밀도 증가(최대 1.9g/cm3)를 위한 피치 함침이나 내마모성을 개선하기 위한 실리콘 카바이드(SiC) 코팅과 같은 옵션입니다.
D. 비용 및 예산 요인
품질에 집중하는 동안, 예산과 성능 요구 사항의 균형을 맞추는 것이 매우 중요합니다. 압출 흑연을 구매할 때 다음 사항을 고려하세요.
- 대량 구매 할인: 대량 주문은 단위당 비용을 10~15%까지 절감할 수 있습니다.
- 재료 등급 선택: 더 높은 등급(예: IG-110 대 IG-430)은 비용이 20-30% 더 많이 들지만 속성이 더 좋습니다.
- 에너지 효율성: 더 나은 열전도도는 고온 사용 시 5-10%의 에너지 절감으로 이어질 수 있습니다.
- 수명 비용: 수명과 유지 관리를 고려하세요. 더 높은 등급의 흑연은 30-50% 더 오래 지속될 수 있습니다.
결론
올바른 압출 흑연을 선택하는 것은 많은 산업적 용도에서 최상의 성능을 위해 중요합니다. 다양한 속성, 공급업체 및 등급을 알면 필요에 따라 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다. 흑연을 선택할 때 강도, 열전도도 및 순도와 같은 속성을 확인하는 것을 잊지 마세요.
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압출흑연의 밀도는 일반적으로 1.60-1.85g/cm 범위에 속합니다.3 이는 제조 공정과 등급에 따라 달라집니다.
압출흑연은 단단하고 밀도가 높은 재료입니다(1.65-1.85 g/cm3) 흑연 가루를 다이를 통해 압착하여 만든 것입니다. 반면, 유연한 흑연은 압축 가능하고 밀도가 낮은 형태(0.7-1.4 g/cm3) 흑연 플레이크를 압축하고 팽창시켜 생성. 압출 흑연은 열전도도와 강도가 더 높고, 유연한 흑연은 불규칙한 표면에 맞고 밀봉 능력이 더 좋습니다.
