Moule en graphite de frittage utilisé pour les trépans en diamant

Alors que la production de Diamond Core Bits continue de se développer dans l’exploration géologique et le développement énergétique, les Diamond Core Bits sont également largement utilisés. Les forets géologiques diamantés pressés à chaud sont des moules en graphite principalement utilisés pour le moulage de produits : un type est le « moulage par injection », et les produits fabriqués par les moules sont principalement utilisés pour les forets de petit diamètre tels que le forage géologique et le carottage. L'autre type est le "moulage par épissure". Les produits fabriqués par les moules sont principalement utilisés pour fabriquer des forets à haute pression pour l'extraction de pétrole et de gaz naturel. Par conséquent, les moles de graphite frittées utilisées pour le moulage et le chauffage doivent avoir une plus grande densité, une résistance mécanique suffisante, une résistivité plus élevée, une pureté plus élevée, une forte résistance à l'oxydation et une petite porosité pour garantir la durabilité des forets diamantés. Excellentes performances, précision dimensionnelle et longue durée de vie.

Moule en graphite de frittage utilisé pour les trépans en diamant

 

Avec un degré élevé de graphitisation, les matières premières de carbone à particules ultrafines ont une petite porosité d'ouverture, une structure dense, une finition de surface élevée, une résistance élevée à la compression et à la flexion, une résistivité élevée et une forte résistance à l'oxydation. Caractéristiques. Grâce à ces caractéristiques, la précision dimensionnelle, la finition de surface et la rugosité de surface du trépan géologique au diamant pressé à chaud peuvent être assurées. Pendant le processus de pressage à chaud des moules en graphite pour les forets géologiques au diamant, la finition de surface doit être aussi élevée que possible. En utilisant des moules en graphite à grains fins ordinaires, la rugosité de la surface ne peut atteindre qu'environ ▽6 (3.2). Le moule en graphite avec une structure de particules ultrafines a de très petites ouvertures de pores et la rugosité de la surface peut être polie pour obtenir une surface de miroir supérieure à ▽10 (0,8).

Au cours de la génération de matières premières carbonées et du processus de fabrication des produits en graphite de carbone, la pyrolyse et la polymérisation de la matière organique se produiront, générant ainsi des pores de tailles et de tailles variables. Les pores des matériaux carbonés comprennent la taille, le nombre et la morphologie des pores, qui peuvent être grossièrement divisés en quatre types : ①Espacements moléculaires, entre environ {{0}},344 et 0,3354 μm : ②Ultramicropores, le diamètre maximal des pores ne dépasse pas 2μm ; ③Transition Les pores ont une largeur de diamètre comprise entre 10 et 40 µm ; ④ les pores grossiers, dont le diamètre des pores peut être supérieur à 100 µm, sont directement liés à la morphologie irrégulière des particules et au phénomène d'arc entre les particules. Bien entendu, cela est également lié aux fissures entre les particules et le coke du liant, aux bulles formées lors de l'étape de cokéfaction du liant, ou encore aux bulles formées lors du processus de moulage. L’utilisation de matières premières de carbone de taille de particules ultrafines pour fabriquer des produits en graphite de carbone peut éliminer au maximum les pores grossiers dans les moules en graphite.

Résistivité

 

Plus la densité volumique est élevée, plus le degré de graphitisation est élevé et plus la résistivité est faible. Lorsque la même matière première de carbone est broyée en poudre de particules ultrafines puis transformée en matériau graphite, sa résistivité sera beaucoup plus élevée que celle du matériau graphite à structure de particules grossières.

Pour améliorer la résistance à l'oxydation des moules en graphite et prolonger leur durée de vie, la vitesse de réaction de gazéification des matériaux graphite à haute température doit être réduite. Normalement, trois facteurs affectent la réaction de gazéification des matériaux graphite :

(1) Degré de graphitisation : le degré de graphitisation des matériaux en graphite de carbone augmente, l'activité de gazéification diminue et la vitesse de réaction de gazéification ralentit. Plus la température de traitement thermique des matériaux carbonés est élevée, plus la température à laquelle ils commencent à s'oxyder est élevée.

(2) État structurel : les matériaux en graphite de carbone avec des surfaces lâches et poreuses réagissent facilement avec les gaz, tandis que les matériaux en graphite de carbone avec des surfaces denses ne réagissent pas facilement avec les gaz. Par exemple, le graphite pyrolytique avec une surface dense qui a été traitée thermiquement à 3 200 degrés commence à s'oxyder dans l'air à une température pouvant atteindre 850 degrés.

(3) Effet catalytique des impuretés Les impuretés contenues dans les matériaux carbonés ont un grand impact sur la réaction de gazéification. Des éléments tels que le fer, le plomb, le manganèse et le cuivre ont un effet catalytique sur l’oxydation des matériaux carbonés. Essayez de réduire le graphite de carbone. La teneur en impuretés du matériau peut améliorer ses propriétés antioxydantes. Par conséquent, l'utilisation de matières premières de carbone de taille de particules ultrafines pour fabriquer des produits en graphite de carbone et la tentative d'augmenter la température de graphitisation peuvent réduire considérablement la porosité, la taille des pores et la teneur en impuretés des produits en graphite de carbone, et augmenter le degré de graphitisation. , améliorant ainsi les propriétés antioxydantes des produits en graphite de carbone et ralentissant le taux d'oxydation et de perte par combustion.

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