グラファイト材料の特性と性能パラメータ

特徴：黒鉛材料は主に多結晶黒鉛で構成されており、無機非金属材料に属しますが、熱伝導性と電気伝導性が良いため半金属と呼ばれます。グラファイトは一部の金属よりも熱伝導率と電気伝導率が高く、金属よりもはるかに低い熱膨張係数、より高い融点、および化学的安定性を備えているため、工学用途において非常に価値があります。耐食性に優れ、有機化合物と反応しません。

グラファイトは高温でも溶けない耐高温材料でもあります。グラファイトは、優れた耐熱衝撃性と優れた自己潤滑性も備えています。

グラファイトの欠点は耐震性能が低いことです。温度が上昇すると、酸化速度が増加します。

性能パラメータ

1. 黒鉛材料の平均粒子径

材料の平均粒径は材料の吐出状態に直接影響します。平均粒径が小さいほど、放電が均一になり、放電状態が安定し、表面品質が良くなります。

表面と精度の要件が低い鍛造およびダイカスト金型の場合は、一般に、ISEM-3 などの粗い粒子を含む材料を使用することをお勧めします。表面と精度の要件が高い電子金型の場合は、次のような材料を使用することをお勧めします。平均粒径は 4 ミクロン未満で、加工された金型の精度と表面仕上げを保証します。材料の平均粒径が小さいほど、材料の損失が小さくなり、イオン群間の相互作用力が大きくなります。

同時に粒子径が大きいほど吐出速度が速くなり、粗引きロスが少なくなります。その主な理由は、放電エネルギーが放電プロセス中の電流の強さによって変化するためです。ただし、粒子の変化により吐出後の表面仕上がりは変化します。

2. 黒鉛材料の曲げ強度

材料の曲げ強度はグラファイトの強度を直接反映し、グラファイトの内部構造の緊密さを示します。強度が高く、耐放電摩耗性も比較的良好な材質です。高精度の黒鉛電極には、できるだけ強度の高い材料を選択する必要があります。

3. 黒鉛材料のショア硬さ

グラファイトの潜在意識では、一般に柔らかい素材として認識されています。しかし、実際のテストデータとアプリケーションでは、グラファイトの硬度が金属材料の硬度よりも高いことが示されています。特殊黒鉛業界では、一般的な硬さ試験標準はショア硬さ試験法であり、その試験原理は金属の硬さ試験法とは異なります。黒鉛の層状構造により、切削加工において優れた切削性能を発揮します。切削抵抗は銅材に比べて約1/3であり、加工面の扱いが容易です。ただし、硬度が高いため、切削時の工具摩耗は金属切削工具に比べて若干大きくなります。同時に高硬度の材質により、吐出ロスの抑制にも優れています。

4. 黒鉛材料の固有抵抗率

黒鉛材料の特性に関する統計によれば、材料の平均粒子が同じであれば、抵抗率が高いものは抵抗率が低いものに比べて放電速度が遅くなります。同じ平均粒子サイズの材料の場合、抵抗率が低い材料の強度と硬度も、抵抗率が高い材料よりもわずかに低くなります。つまり、吐出速度と損失が異なります。したがって、実際の用途に応じて材料を選択することが非常に重要です。粉末冶金の特殊性により、各バッチ材料の各パラメータには、一定の変動範囲を持つ独自の材料代表値があります。しかし、同じグレードの黒鉛材料の場合、さまざまなパラメータによって引き起こされる塗布効果の差が非常に小さいため、その放電効果は非常に近くなります。電極材料の選択は、放電の効果に直接関係します。材料の選択により、吐出速度、加工精度、表面粗さの最終条件が大きく決まります。