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碳有各种形式,包括晶体元素碳,如金刚石和石墨;无定形碳,例如煤;有动植物等复杂的有机化合物;如碳酸盐、大理石等。碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和软而油腻的石墨有不同的晶体结构,各有各的外观、密度、熔点等。
石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是耐温的矿物之一。它能导电、导热。
石墨制品是以石油焦和针状焦为原料,以煤焦油沥青为粘结剂,经煅烧、配料、混捏、压制、焙烧、石墨化和机械加工而成。
随着高新技术的发展,石墨材料的制造工艺不断完善,能满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上石墨高速铣削机床应运而生,数控电火花加工机床的石墨放电性能也有了全面的提升。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极相比铜电极不易发生变形,可获得更稳定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分时,局部高温容易使铜电极发生弯曲变形,而石墨电极不会这样;对于深径比大的铜电极,在加工设定时还需要补偿一定的热膨胀值来修正尺寸,而石墨电极不需要。
石墨材料较铜的密度要小,相同体积的石墨电极重量仅为铜电极的1/5。可见体积较大的电极使用石墨材料非常合适,地减轻了电火花加工机床主轴的载荷,电极不会因为重量大而导致装夹不便、加工中产生偏摆位移等问题,可见在大型模具加工中使用石墨电极很有意义。
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