石墨坩埚生产工艺流程
石墨坩埚的生产工艺流程主要包括以下环节:
原料准备与配比:选择低灰分、高品质的石油焦或高纯度石墨作为主要原料,根据产品需求添加粘结剂(如沥青)及其他耐火材料。原料需按精确配比在混料机中充分混合均匀,以确保产品性能。
成型工艺:
手塑成型:适用于特殊用途的异型坩埚,通过手工翻底、捏接纤合、挤刮等技艺完成成型。
旋塑成型:利用旋罐机带动塑模运转,通过内刀挤塑泥料完成坩埚塑形,适用于中小批量生产。
压塑成型:采用油压、水压或气压等压力设备,以钢模为模具进行成型,具有工艺简单、生产周期短、成品率高、产品质量和密度高等优点,适用于大批量生产。
烘干处理:成型后的坩埚需进行烘干处理,以去除成型过程中残留的水分,提高坩埚的强度和稳定性。

烧制工艺:
预热阶段:窑温控制在100-300℃,去除坩埚中的残留水分,防止裂纹和爆裂事故。
低温烧成阶段:窑温升至400-600℃,去除结合水,使主要成分形成游离态。
中温烧成阶段:窑温升至700-900℃,粘土中的无定形Al₂O₃部分转化为Y型结晶Al₂O₃,形成硬质硅酸盐固化物,坩埚表面釉层逐渐熔化,形成玻璃釉膜。
高温烧成阶段:窑温升至1000-1200℃,粘土逐渐转变为莫来石,釉层完全熔化,形成玻璃状釉膜,提高坩埚的密度、硬度、耐火性和机械强度。

浸渍与石墨化处理(如需要):
浸渍处理:将焙烧后的坩埚浸入液态沥青中,使沥青浸入气孔,然后进行二次焙烧固化,以提高坩埚的密度和强度。
石墨化处理:在高温下(通常超过2800℃)使碳原子重新排列形成层状结构,进一步提高坩埚的耐高温性能和抗氧化性能。
机加工与表面处理:
机加工:使用数控机加工设备对焙烧后的坩埚进行车削、磨削等加工,保证尺寸精度和表面质量。
表面处理:根据需求进行浸渍或涂层处理,以提升坩埚的抗氧化、耐腐蚀等性能。

质量检验与包装:
质量检验:对成品坩埚进行严格的质量检验,包括尺寸精度、表面质量、密度、气孔率等指标。
包装:采用防震材料对合格产品进行包装,确保在运输和储存过程中不受损坏。