两种粒度鳞片石墨粉粉压成型难易程度的研究
【摘 要】由于各行各业的快速发展，经常会用到各种形状、各种特性的石墨样品，而这些石墨样品经常需要用不同的石墨粉末加工，这包括石墨粉的种类的不同、石墨粉粒度的不同、石墨粉的来源等，因此我们需要考察不同石墨的加工成型特性。论文主要以不同粒度大小的鳞片状石墨为主要原料，探究其成型特性。
【Abstract】Due to the rapid development of all walks of life， the graphite samples often used in various kinds of shapes and properties， and these samples often need to use graphite powder processing， these graphite powder have different types， different size， and different sources， so we need to study different processing properties of graphite. In this paper， the molding properties of flake graphite with different particle sizes are studied.
【关键词】石墨粉；液压机；石墨片；成型
【Keywords】graphite powder； hydraulic press； graphite sheet； forming
【中图分类号】TQ164 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0187-02
1 引言
石墨发展迅速并深入影响着人们的日常生活，随着时代发展，科技的进步，在各行各业的生产应用过程中，经常需要不同类型的石墨样品，而石墨粉可以用来制造不同类型的产品，这往往也需要不同的石墨粉，比如石墨粉的种类、粒度等不同。由于金刚石硬度高，应用广泛，而在石墨向金刚石转变过程中，不同形态、不同粒度的石墨都会对所合成的金刚石的性状产生影响，进而影响金刚石的应用范围[1-3]。另外，在宝石级金刚石的合成过程中有时需要依据实验的实际需要确定石墨碳源及触媒的成分，这就需要考察不同形态的石墨粉压制石墨片的成型特性。因此，我们需要研究考察不同粒度的石墨粉的加工成型特性。
由于石墨制品在日常生活中应用广泛，比如金刚石、加热器等，再者，石墨资源有限，而我国在利用石墨加工生产方面，甚至不能充分利用，更是使得产品转化效率低，这给我们的生产制造带来极大不便和问题[4，5]。而石墨制品通常采用不同粒度的、不同类别的石墨粉，因此，本文主要针对不同粒度的鳞片状石墨粉在液压机下压制成型、加工特性、难易程度等进行比较、结合实际应用进行研究，并对当前存在的问题，试图探索最为有效环保、成本低、效率高的成型方法。本文主要介绍了石墨粉的分类、用途、前景、特性，主要以无锡市杰成液压机械制造厂生产的单柱液压机为成型设备制备石墨片，考察了30～35目和80～100目两种粒度的鳞片石墨的粉压成型特性，并比较、探究石墨粉成型特性、难易程度。
2 实验
2.1 原料和仪器
本实验以Y41-6.3型单柱液压机为成型设备，以80-100目和30-35目的鳞片石墨粉为原料，进行了压制成型实验[6-8]。
2.2实验步骤
①用电子天平称取一定质量的粉体。（不同粒度大小的80目-100目和30-35目的鳞片）
②用砂纸对模具进行打磨，然后将称量的石墨粉导入模具，在液压机上分别在不同的油缸压力下进行压制成型。
③将实验数据进行记录，填入表格，关闭机器。
④对实验数据进行分析，探究讨论压力与不同石墨粉成型难易度。
3 结果与讨论
实验所用的石墨原材料如图1所示，其中图1a为80-100目的鳞片状石墨，通过图片可以看出，其粒度较细，但其间存在少量的粗粒度石墨颗粒。图1b为30-35目高纯鳞片石墨粉，通过图片可以看出样品呈鱼鳞状、粒度较均匀[9-10]。两种石墨成型压力与是否成型间的关系详见表1。
通过上述实验证明，鳞片状石墨在较低压力下即可成型，我们认为，这主要是因为相邻的鳞片状石墨颗粒在压力下接触面积较大，可形成较强的范德瓦尔斯力，从而使鳞片石墨粉的结合具有较高的强度。这一实验为金刚石的合成实验提供了一定的参考价值。充分证明了鳞片状石墨可以广泛应用于各类金刚石的合成实验中。
4 结论
实验采用细度分别为80～100目和30～35目的鳞片石墨粉，通过液压机在不同压强下进行石墨制品的成型实验。通过上述实验证明，鳞片状石墨在较低压力下即可成型，我们认为，这主要是因为相邻的鳞片状石墨颗粒在压力下接触面积较大，可形成较强的范德瓦尔斯力，从而使鳞片石墨粉的结合具有较高的强度。这一实验为金刚石的合成实验提供了一定的参考价值，充分证明了鳞片状石墨可以广泛应用于各类金刚石的合成实验中。
【参考文献】
【1】Kanda H， Akaishi M， Setaka N. Mater. Sci.[J].Diamond & Related Materials，1980（ 15）：2743- 2748.
【2】Hirmke， S. Schwarz， C. Rottmair， S.M. Rosiwal， R.F. Singer [J].Diamond & Related Materials，2006（15） ：536–541.
【3】R.J. Nemanich， S.A. Solin， Phys. Rev. B 20（1979）393.
【4】张晓琳，传秀云，林玉，等.天然石墨特征对合成金刚石性能影响的研究[J].金刚石与磨料磨具工程，2010（6）：18-22.
【5】徐跃，陶艳春，郝兆印，等.粉状石墨的原材料与高温烧结微观结构研究[J] .金刚石与磨料磨具工程，2003（1）：1-5.
【6】高峰，贾晓鹏，丁战辉，等.球状石墨的粉压成型及以其为原料的金刚石生长[J].金刚石与磨料磨具工程，2009（02）：5-6.
【7】卢喜瑞，唐敬友，刘党库，等.超细石墨粉体高温高压合成金刚石研究[J]. 超硬材料工程，2008（02）：79.
【8】徐燕军，柳成渊，陈哲，等.天然鳞片石墨灰分对粉末技术合成金刚石的影响[J]. 超硬材料工程，？2008（02）：35-37.
【9】郝兆印，郝立峰.石墨重結晶现象与金刚石生长机制（下）[J].超硬材料工程，2007（04）：21-23.
【10】郝兆印，郝立峰.石墨重结晶现象与金刚石生长机制（上）[J].超硬材料工程，2007（03）：54-55.
【Abstract】Due to the rapid development of all walks of life， the graphite samples often used in various kinds of shapes and properties， and these samples often need to use graphite powder processing， these graphite powder have different types， different size， and different sources， so we need to study different processing properties of graphite. In this paper， the molding properties of flake graphite with different particle sizes are studied.
【关键词】石墨粉；液压机；石墨片；成型
【Keywords】graphite powder； hydraulic press； graphite sheet； forming
【中图分类号】TQ164 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0187-02
1 引言
石墨发展迅速并深入影响着人们的日常生活，随着时代发展，科技的进步，在各行各业的生产应用过程中，经常需要不同类型的石墨样品，而石墨粉可以用来制造不同类型的产品，这往往也需要不同的石墨粉，比如石墨粉的种类、粒度等不同。由于金刚石硬度高，应用广泛，而在石墨向金刚石转变过程中，不同形态、不同粒度的石墨都会对所合成的金刚石的性状产生影响，进而影响金刚石的应用范围[1-3]。另外，在宝石级金刚石的合成过程中有时需要依据实验的实际需要确定石墨碳源及触媒的成分，这就需要考察不同形态的石墨粉压制石墨片的成型特性。因此，我们需要研究考察不同粒度的石墨粉的加工成型特性。
由于石墨制品在日常生活中应用广泛，比如金刚石、加热器等，再者，石墨资源有限，而我国在利用石墨加工生产方面，甚至不能充分利用，更是使得产品转化效率低，这给我们的生产制造带来极大不便和问题[4，5]。而石墨制品通常采用不同粒度的、不同类别的石墨粉，因此，本文主要针对不同粒度的鳞片状石墨粉在液压机下压制成型、加工特性、难易程度等进行比较、结合实际应用进行研究，并对当前存在的问题，试图探索最为有效环保、成本低、效率高的成型方法。本文主要介绍了石墨粉的分类、用途、前景、特性，主要以无锡市杰成液压机械制造厂生产的单柱液压机为成型设备制备石墨片，考察了30～35目和80～100目两种粒度的鳞片石墨的粉压成型特性，并比较、探究石墨粉成型特性、难易程度。
2 实验
2.1 原料和仪器
本实验以Y41-6.3型单柱液压机为成型设备，以80-100目和30-35目的鳞片石墨粉为原料，进行了压制成型实验[6-8]。
2.2实验步骤
①用电子天平称取一定质量的粉体。（不同粒度大小的80目-100目和30-35目的鳞片）
②用砂纸对模具进行打磨，然后将称量的石墨粉导入模具，在液压机上分别在不同的油缸压力下进行压制成型。
③将实验数据进行记录，填入表格，关闭机器。
④对实验数据进行分析，探究讨论压力与不同石墨粉成型难易度。
3 结果与讨论
实验所用的石墨原材料如图1所示，其中图1a为80-100目的鳞片状石墨，通过图片可以看出，其粒度较细，但其间存在少量的粗粒度石墨颗粒。图1b为30-35目高纯鳞片石墨粉，通过图片可以看出样品呈鱼鳞状、粒度较均匀[9-10]。两种石墨成型压力与是否成型间的关系详见表1。
通过上述实验证明，鳞片状石墨在较低压力下即可成型，我们认为，这主要是因为相邻的鳞片状石墨颗粒在压力下接触面积较大，可形成较强的范德瓦尔斯力，从而使鳞片石墨粉的结合具有较高的强度。这一实验为金刚石的合成实验提供了一定的参考价值。充分证明了鳞片状石墨可以广泛应用于各类金刚石的合成实验中。
4 结论
实验采用细度分别为80～100目和30～35目的鳞片石墨粉，通过液压机在不同压强下进行石墨制品的成型实验。通过上述实验证明，鳞片状石墨在较低压力下即可成型，我们认为，这主要是因为相邻的鳞片状石墨颗粒在压力下接触面积较大，可形成较强的范德瓦尔斯力，从而使鳞片石墨粉的结合具有较高的强度。这一实验为金刚石的合成实验提供了一定的参考价值，充分证明了鳞片状石墨可以广泛应用于各类金刚石的合成实验中。
【参考文献】
【1】Kanda H， Akaishi M， Setaka N. Mater. Sci.[J].Diamond & Related Materials，1980（ 15）：2743- 2748.
【2】Hirmke， S. Schwarz， C. Rottmair， S.M. Rosiwal， R.F. Singer [J].Diamond & Related Materials，2006（15） ：536–541.
【3】R.J. Nemanich， S.A. Solin， Phys. Rev. B 20（1979）393.
【4】张晓琳，传秀云，林玉，等.天然石墨特征对合成金刚石性能影响的研究[J].金刚石与磨料磨具工程，2010（6）：18-22.
【5】徐跃，陶艳春，郝兆印，等.粉状石墨的原材料与高温烧结微观结构研究[J] .金刚石与磨料磨具工程，2003（1）：1-5.
【6】高峰，贾晓鹏，丁战辉，等.球状石墨的粉压成型及以其为原料的金刚石生长[J].金刚石与磨料磨具工程，2009（02）：5-6.
【7】卢喜瑞，唐敬友，刘党库，等.超细石墨粉体高温高压合成金刚石研究[J]. 超硬材料工程，2008（02）：79.
【8】徐燕军，柳成渊，陈哲，等.天然鳞片石墨灰分对粉末技术合成金刚石的影响[J]. 超硬材料工程，？2008（02）：35-37.
【9】郝兆印，郝立峰.石墨重結晶现象与金刚石生长机制（下）[J].超硬材料工程，2007（04）：21-23.
【10】郝兆印，郝立峰.石墨重结晶现象与金刚石生长机制（上）[J].超硬材料工程，2007（03）：54-55.
