I. Podstawowe pozycjonowanie i klasyfikacja produktów
Materiały grafitowe stosowane w brzeszczotach diamentowych dzielą się głównie na dwie kategorie:
Formy grafitowe do spiekania brzeszczotów diamentowych: służą do spiekania-w wysokiej temperaturze korpusu brzeszczotów diamentowych, spełniając podwójną funkcję elementów wytwarzających ciepło i podpory formy oraz określając dokładność wymiarową i jakość wyglądu brzeszczotów.
Przedmioty grafitowe do cięcia brzeszczotami diamentowymi: odnoszą się do różnych produktów grafitowych ciętych za pomocą brzeszczotów diamentowych, takich jak elektrody grafitowe, łódki grafitowe i formy grafitowe. W artykule skupiono się na formach grafitowych stosowanych do spiekania brzeszczotów diamentowych. Jest to podstawowy i kluczowy materiał w produkcji narzędzi diamentowych, stanowiący około 15-20% kosztów produkcji brzeszczotów i bezpośrednio wpływający na wydajność cięcia, żywotność i dokładność obróbki brzeszczotów.
II. Tabela porównawcza podstawowych parametrów technologii (oficjalne wyniki pomiarów z 2026 r.)
Źródło danych: wspólny raport z testów Chińskiego Stowarzyszenia Materiałów Twardych i Krajowego Centrum Testowania Materiałów Grafitowych w kwietniu 2026 r. Standardy testowe opierają się na normach GB/T 3074.1-2017, ISO 12988.2-2020 i ASTM C1179-2021.
Podstawowa funkcja
| Scenariusz zastosowania | Zakres mocy | Zalecany typ | Podstawowe zalety |
| Pojazdy użytkowe (ciężkie ciężarówki / | samochody osobowe) 60~120kW | Płytki bipolarne z grafitu-o wysokiej czystości | Długa żywotność, niskie tłumienie, odporność na wibracje |
| Pojazdy specjalne | 20 - 60 kW | Panel kompozytowy z ekspandowanego grafitu | Odporny na wysokie i niskie temperatury, odporny na uderzenia |
| Pojazdy osobowe | 30 - 80 kW | Panel kompozytowy z prasowanego grafitu | Lekka, tania, masowa produkcja |
| Stała zawartość węgla | GB/T 3521-2021 | 99.99% | 99.99% |
| Gęstość objętościowa | GB/T 24528-2009 | 1.75 - 1.80 g/cm3 | 1.85 - 1.90 g/cm3 |
III. Podstawowa charakterystyka wydajności (obsługa danych)
1. Bardzo-wysoka stabilność temperaturowa, odpowiednia do procesu spiekania
Przy maksymalnej temperaturze 2500 stopni nie wykazuje deformacji ani zmiękczenia nawet w temperaturze spiekania brzeszczotów diamentowych (800 - 1000 stopnia), a stabilność wymiarowa sięga 99,9%.
Przewodność cieplna wynosi 140 - 180 W/(m·K), czyli jest 7 - 9 razy większa niż w przypadku stali nierdzewnej, co zapewnia równomierne nagrzewanie korpusu brzeszczotu i odchylenie twardości mniejsze lub równe 5 HRC.
Współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi zaledwie 1,8 × 10⁻⁶/stopień, co dobrze pasuje do właściwości termicznych korpusu diamentowego, zmniejszając ryzyko pękania po schłodzeniu o 60%.
2. Wysoka czystość i niska zawartość zanieczyszczeń, zapewniające jakość brzeszczotu
Zawartość węgla stałego Większa lub równa 99,99%, zawartość popiołu mniejsza lub równa 5 ppm, bez zanieczyszczeń metalicznych zanieczyszczających korpus diamentu, poprawiających ostrość brzeszczotu o 30%.
Silna obojętność chemiczna, nie reagująca z diamentami, ciałami metalowymi (Fe, Cu, Co itp.) w wysokich temperaturach, zapewniająca siłę wiązania ciała Większą lub równą 120 MPa.
Porowatość Mniejsza lub równa 5%, zapobiegająca wnikaniu stopionego metalu, zmniejszająca ryzyko defektów powierzchniowych poniżej 0,3%.
3. Wysoka wytrzymałość i duża gęstość, wydłużające żywotność formy
Proces prasowania izostatycznego, gęstość sięga 1.90 - 1.95 g/cm3, wytrzymałość na ściskanie większa lub równa 150 MPa, wytrzymałość na zginanie większa lub równa 90 MPa, wytrzymuje ciśnienie spiekania 500 ton.
Doskonała odporność na szok termiczny, brak pęknięć po 50 cyklach w temperaturze 1000 stopni ⇌ 25 stopni, odpowiednia do rytmu produkcji spiekania o wysokiej-częstotliwości.
Skrawalność jest lepsza o 80%,-zaawansowane, niestandardowe modele mają żywotność 2000 razy, czyli 4 razy dłuższą w porównaniu ze zwykłymi formami grafitowymi.
4. Możliwość precyzyjnego przetwarzania, osiągająca złożone kanały przepływu
Dokładność obróbki do ± 0,01 mm, chropowatość powierzchni kanału przepływowego Ra mniejsza lub równa 0,1 μm, zapewniająca równomierne rozprowadzenie diamentu, poprawiająca wydajność cięcia brzeszczotem o 25%.
Obróbka CNC w pięciu-osiach, z możliwością wytwarzania skomplikowanych, nieregularnych form, odpowiednich do różnych specyfikacji brzeszczotów diamentowych (średnica 100 - 3000mm).
Łatwa obróbka, wydajność przetwarzania jest 10 razy wyższa niż w przypadku twardego stopu, a cykl rozwoju formy zostaje skrócony o 40%.
Podstawowe przełomy technologiczne i kierunki innowacji
1. Technologia antyoksydacyjna-wysokotemperaturowa-
Powłoka kompozytowa SiC + BN: Głębokość impregnacji podciśnieniowej podciśnieniem sięga 2-3 mm, współczynnik utraty masy w wysokiej temperaturze 1200 stopni spada poniżej 0,8%, żywotność formy wydłuża się o 50%
Gradientowe materiały funkcjonalne: warstwa zewnętrzna to warstwa przeciwutleniająca-o dużej gęstości- + warstwa wewnętrzna to warstwa o wysokiej-przewodności, równoważąca właściwości przeciwutleniające- i przewodności cieplnej
2. Technologia precyzyjnego formowania i przetwarzania
Technologia prasowania izostatycznego na zimno: ciśnienie większe lub równe 200 MPa, błąd jednorodności gęstości preformy mniejszy lub równy 0,02 g/cm3, wytrzymałość wzrasta o 60%
Precyzyjna obróbka na poziomie- nanometrowym: korzystaj z ultra-precyzyjnych maszyn CNC, dokładność pozycjonowania sięga ±0,001 mm, co spełnia wymagania produkcyjne dotyczące ultra-cienkich brzeszczotów diamentowych (mniejszych lub równych 1 mm)
3. Technologia wzmacniania materiałów kompozytowych
Grafit wzmocniony włóknem węglowym: dodanie 5-10% włókien węglowych, wytrzymałość wzrasta o 80%, przewodność cieplna wzrasta o 20%, nadaje się do produkcji brzeszczotów o dużej mocy
Modyfikacja grafenu: Dodaj 0,5-1% grafenu, współczynnik tarcia spada z 0,45 do 0,26, redukcja zużycia o 68%, żywotność formy wzrasta 3 razy
4. Inteligentny projekt formy
Optymalizacja symulacji CAE: Dzięki analizie elementów skończonych w celu optymalizacji projektu kanału przepływowego, jednorodność wypełnienia płynnym stopionym metalem poprawia się o 30%, a spójność wydajności brzeszczotu poprawia się o 25%
Konstrukcja modułowa: Szybka wymiana form o różnych specyfikacjach, wydajność produkcji wzrasta o 40%, koszty produkcji zmniejszają się o 20%
