3D 熱間曲げガラスにおける等方性グラファイトの利点は何ですか?

時代の発展に伴い、産業界では炭素材料のより均一な微粒子構造と、より安定した性能が求められています。これに関連して、人造黒鉛業界の先駆者は等方性黒鉛を開発しました。黒鉛材料は冷間静水圧圧縮成形 (CIP) によって形成され、高温で焼結されて黒鉛化されます。微細な粒子と等方性の構造と特性を持っています。現在、等方性黒鉛は、急速急冷熱処理産業、半導体産業の急速な発展、環境に優しい新エネルギー産業、高精度が要求される金型産業、高い信頼性が要求される原子力産業など、多くの産業で広く使用されています。ここ 2 年間で、ホットベンディング 3D 曲面ガラス金型の製造に使用される、ハイエンド等静圧グラファイトの新しい用途が追加されました。

2016 年、3D 曲面ガラスは急速な開発段階に入りました。曲面スクリーンは消費者の使用習慣により沿っています。曲面スクリーンの外観と感触はより柔らかくなり、より多くのエッジ仮想ショートカット キーやリマインダー機能を追加できます。現在、曲面ディスプレイは装着機器にも使用されています。ファッションとして曲面ディスプレイは今後さらに普及すると予想されます。

曲面ガラスとは、ガラス全体が平面ではないことを意味し、通常、円弧、J字形、V字形、双曲面、S字形などの形状をしています。現在、携帯電話用の曲面ガラスの形状は比較的一般的です。小さく、一般的なタイプはダブル アークとシングル アークの 2 つです。ガラスの組成は要求される性能に応じて決まりますが、一般に3種類あります。1つ目はアルカリアルミノケイ酸塩組成、2つ目はホウケイ酸塩組成、3つ目はナトリウムカルシウムガラス組成です。

グラファイト金型の利点:

現在、主流の成形装置で使用される熱曲げガラス金型の材質には、良好な熱安定性、耐摩耗性、耐食性、自己潤滑性、熱伝導性、熱曲げガラスと同等の熱膨張係数が求められています。優れた熱安定性により、高温と低温を繰り返し使用しても金型が明らかな変形を起こすことはありません。耐摩耗性と耐食性により、金型表面の微細な脱落、ピット、その他の欠陥が軽減されます。自己潤滑性があるため、熱間曲げ加工や脱型時にガラスが金型に付着することがありません。良好な熱伝導率はガラスの迅速かつ均一な加熱に役立ち、その結果、熱間曲げプロセスの時間が短縮され、生産効率が向上し、均一な加熱はガラスの熱間曲げ欠陥の発生を回避するのに役立ちます。

また、コストパフォーマンスを高め、量産時のタイムリーな供給を確保するには、加工性が良く、経済性があり、持続的に供給できる材料であることが望ましい。熱間曲げ装置の研究開発段階から現在に至るまで、ハイエンド等静圧グラファイトは熱間曲げ金型に最適な材料であると考えられています。ステンレス鋼、セラミックス、タングステン鋼などの材料と比較して、黒鉛は最も優れた特性評価を持っています。

一般に静水圧黒鉛の黒鉛化温度は約3000℃であり、高温真空炉の応用においてその熱安定性が長期間実証されています。例えば、熱処理のガス焼入れ炉のヒーター、工具、治具として広く使用されており、冷却速度が60～70℃/sに達する場合もあり、繰り返し使用しても明らかな変形、割れ等の欠陥はありません。

高級グラファイトのショア硬度は 75 以上に達し、優れた耐摩耗性を備えています。黒鉛はほとんどの酸やアルカリと反応しないため、耐食性、自己潤滑性に優れています。

グラファイトは熱伝導率が良く、線膨張係数がガラスに近い（この用途のガラスの平均線膨張係数は常温～700℃で（6.5～7.5）×10-6/K）。具体的なデータについては、図1および図2を参照してください。

業界は、携帯電話、自動車、ウェアラブル向けの 3D 曲面ガラスへのグラファイトの応用が、過去 3 年間で爆発的な時期に入るだろうと予測しています。現在、業界チェーンのすべての関係者が積極的に開発とアップグレードを行っており、グラファイト金型のサプライヤーは常に探索と革新を行っています。一方で、新しい曲面ガラスモデルが絶えず発売されており、グラファイト金型の設計にさらに新しい要件が求められています。一方で、ナノセラミックコーティング材、グラフェンライクコーティング材などの新規黒鉛材料の研究開発評価を大手原料サプライヤーが同時に入札している。私は実践者が私たちにさらなる驚きをもたらすと信じており、曲面スクリーンが私たちにさらなる感覚の饗宴をもたらすことを期待しています。