합성 흑연은 원료를 고도로 정돈된 탄소 구조로 변형하는 일련의 복잡한 공정을 통해 제조됩니다. 이 과정은 몇 가지 주요 단계로 요약할 수 있습니다:
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원료 준비: 사용되는 주요 원료는 코크스와 흑연이며, 이를 분쇄한 다음 바인더 피치와 혼합하여 균일한 덩어리를 형성합니다. 이 혼합물은 흑연의 초기 성형에 매우 중요합니다.
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성형: 그런 다음 혼합물은 등방성 프레스, 압출, 진동 성형 또는 다이 성형과 같은 방법을 사용하여 성형됩니다. 이러한 과정을 통해 흑연의 초기 형태가 결정되며, 이를 흔히 "녹색" 재료라고 합니다.
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탄화: 형태를 갖춘 "녹색" 소재는 약 1000°C까지 가열되는 산소가 없는 환경에 노출됩니다. 이 과정을 통해 고체 입자 사이에 바인더 브릿지가 형성되어 구조가 안정화됩니다.
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흑연화: 탄화 후 소재는 약 3000°C까지 가열하는 흑연화 과정을 거칩니다. 이 고온 처리를 통해 비정질 탄소는 고도로 정돈된 3D 흑연 구조로 변모합니다.
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2차 분쇄: 1차 성형 후 형성된 작은 카본 볼을 다시 분쇄하여 최종 제품의 균일성과 품질에 필수적인 매우 미세한 입자를 만듭니다.
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등방성 프레스: 그런 다음 미세 입자를 대형 금형에서 고압(150MPa 이상)으로 압착합니다. 이 공정을 통해 흑연 입자가 대칭적으로 배열되고 균일하게 분포되어 흑연 블록 전체에 일관된 특성이 유지됩니다.
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가공 및 정제: 흑연이 완전히 형성되면 고객의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 가공을 거칩니다. 반도체 산업과 같이 고순도가 요구되는 응용 분야의 경우, 흑연은 일반적으로 고온에서 할로겐 가스로 처리하는 화학적 방법을 사용하여 정제됩니다.
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표면 처리 및 배송: 용도에 따라 흑연 표면은 매끄러움이나 기타 원하는 특성을 위해 추가 처리될 수 있습니다. 최종 검사 후 완성된 흑연 제품은 포장되어 고객에게 배송됩니다.
이러한 세밀한 제조 공정을 통해 합성 흑연은 전자, 복합재, 에너지 기술 등 다양한 산업 분야에 필요한 높은 열 및 전기 전도성, 기계적 강도, 화학적 안정성을 갖출 수 있습니다.
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