Графит ВК

Что такое графит ВК

Графит ВК — высокопористый искусственный углеродный материал с развитой системой открытых и закрытых пор. Благодаря высокой пористости (до 70–85%) эффективная теплопроводность материала существенно ниже, чем у плотных марок графита, что и определяет его функцию теплозащитного элемента в высокотемпературных установках. При этом ВК сохраняет ключевые достоинства графита: химическую инертность к большинству расплавов и кислот, электропроводность, устойчивость к термоударам и механическую обрабатываемость.

Марка ВК изготавливается индивидуально по техническим условиям. В ГОСТ 17022-81 «Графит. Типы, марки и общие технические требования» марка ВК не фигурирует: стандарт распространяется на графит из природного сырья, тогда как ВК является специализированной синтетической маркой.

Физические и химические свойства

Области применения

Металлургия: высокотемпературные электроды и нагреватели

В металлургических установках (дуговые и индукционные печи, установки вакуумного напыления) высокопористый графит ВК применяют для изготовления высокотемпературных электродов и нагревателей, где требуется сочетание электропроводности с низкими тепловыми потерями через тело электрода. Подробнее о применении синтетического графита в нагревательных системах — на странице нагреватели графитовые.

Футеровка и тепловая изоляция электропечей

Основная область применения ВК — теплозащитные и теплоизоляционные конструкции высокотемпературных печей: лёгкие вставки и блоки футеровки, разделительные экраны, подложки и вставки между нагревателями и рабочим пространством. Высокая пористость обеспечивает снижение эффективной теплопроводности конструкции, а графитовая матрица сохраняет стабильность при температурах до 3000 °C в вакууме или нейтральной среде. ВК также используют для изготовления деталей теплотехники: защитных экранов, трубчатых вставок и прочих теплоизолирующих компонентов.

Машиностроение: подшипники скольжения и уплотнения

Пористая структура графита ВК делает его пригодным для изготовления подшипников скольжения и колец трения: поры удерживают смазочный материал или пропиточный металл (баббит, олово), обеспечивая длительную работу в условиях сухого или ограниченного трения. Детали из ВК устойчивы к агрессивным средам, перепадам температур и не требуют внешней смазки в ряде применений.

Атомная промышленность

В конструкциях ядерных реакторов высокопористый графит применяют для изготовления теплозащитных блоков, изоляционных прокладок и защитных компонентов. Химическая инертность, радиационная стабильность углерода и контролируемая пористость делают материал пригодным для длительной эксплуатации в условиях нейтронного облучения.

Производство графита ВК

Синтетический графит ВК изготавливают из нефтяного кокса (наполнитель) и каменноугольного пека (связующее). Для формирования заданной пористости в шихту вводят порообразователи — вещества, которые выгорают на стадии термической обработки и оставляют систему взаимосвязанных пор.

Технологические стадии: смешение компонентов шихты → формование заготовок → карбонизация (обжиг при 800–1200 °C в защитной атмосфере) → при необходимости пропитка пеком с повторным обжигом → графитизация при 2400–3000 °C в печах сопротивления. Итоговая структура (размер зерна, пористость, прочность) определяется рецептурой конкретного ТУ.

Форма поставки

Графит ВК поставляется в виде фасонных заготовок, блоков, плит, прутков и труб с последующей механической обработкой в размер по чертежу заказчика. Изготовление изделий из графита произвольной геометрии на нашем предприятии — подробности на странице изготовление изделий из графита.

Охрана труда при работе с графитом ВК

По ГОСТ 12.1.005 графитовая пыль классифицируется как фиброгенное вещество IV класса опасности. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³, периодичность контроля — не реже одного раза в квартал. При расфасовке, дроблении и механической обработке заготовок обязательно применение респиратора для защиты органов дыхания.