Verglichen mit anderen Techniken wie der Extrusion oder dem Vibrationsformen kann mit dieser Technologie die isotropste Form von synthetischem Graphit hergestellt werden. Zudem weisen isostatische Graphite im Allgemeinen die kleinsten Korngrößen aller künstlichen Graphite auf.
Die Produktion von isostatischem Graphit begann in den 1960er Jahren. Das SGL Carbon-Werk in Bonn war eines der ersten weltweit, das Material mit konstant hoher Qualität herstellte. Dieser isostatische Graphit eignete sich für Anwendungen in der nuklearen und metallurgischen Industrie.
Typische Eigenschaften von isostatischem Graphit
- Extrem hohe thermische und chemische Beständigkeit
- Hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit
- Hohe elektrische Leitfähigkeit
- Hohe Wärmeleitfähigkeit
- Zunehmende Festigkeit bei steigender Temperatur
- Leicht zu bearbeiten
- In sehr hoher Reinheit < 5 ppm herstellbar
Anwendungsbereiche für isostatischen Graphit
Heutzutage stellt isostatischer Graphit einen großen Teil des Marktes für Feinkorngraphit dar und hat Anwendungen in über dreißig verschiedenen Industrien gefunden. Die Entwicklung des isostatischen Graphits wurde von nuklearen und metallurgischen Anwendungen getrieben und fand dann auch Einzug in die Halbleiter- und Solarindustrie.
SGL Carbon stellt verschiedene isostatische Graphitqualitäten her, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und sich daher ideal für spezifische Anwendungen eignen. Technische Daten und weitere Informationen finden Sie auf den folgenden Seiten.
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Herstellung von Feinkorngraphit
Die Herstellprozesse für synthetischen Graphit sind vergleichbar mit dem von keramischen Materialien. Die festen Rohstoffe Koks und Graphit werden gemahlen und in Mischaggregaten mit kohlenstoffhaltigen Bindemitteln wie z. B. Pechen zu einer homogenen Masse vermischt. Daran schließt sich die Formgebung an. Hierfür stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung: isostatisches Pressen, Strangpressen, Vibrationsverdichten oder Gesenkpressen.
Die gepressten „grünen“ Formkörper werden im Anschluss unter Sauerstoffausschluss bei etwa 1000°C gebrannt. Bei diesem Prozess bilden sich Bindemittelbrücken zwischen den Feststoffpartikeln. Die Graphitierung - der zweite thermische Verarbeitungsschritt - wandelt den amorphen Kohlenstoff bei etwa 3.000 °C in dreidimensional geordneten Graphit um.
Danach erfolgt die mechanische Bearbeitung der graphitierten Formkörper zu komplexen Bauteilen. Optional können diese durch weitere Reinigungsprozesse und Beschichtungsschritte wie z. B. durch eine Siliziumkarbid (SiC)-Beschichtung zusätzlich veredelt werden.
