石墨材料和碳成型時(shí)都需要加粘結(jié)劑,比如樹脂、瀝青等,粘合劑在使用時(shí)還具有增強(qiáng)的作用。不過膨脹后的蠕蟲石墨制品成型時(shí),不需要加粘合劑。這就是膨脹石墨成型的特性。 為什么會這樣呢?這需要從蠕蟲的結(jié)構(gòu)和表面的性質(zhì)來進(jìn)行說明。為了便于說明,我們把膨脹后的蠕蟲簡單的分成片狀螺旋彈簧,成型的時(shí)候所受的外力大概來自三個(gè)方向。 1,成型外力的作用方向是沿著蠕蟲長度的方向。這種外力作用的結(jié)果就是層面被壓縮,然后層片被壓緊。 2,成型的外力作用方向與蠕蟲長度方向成一定角度。這種外力作用的結(jié)果是蠕蟲層片間先產(chǎn)生滑移再被壓緊。 3,成型外力作用方向與蠕蟲的長度軸線垂直。這種結(jié)果與第二種的情況相似,也是層片先滑移,然后再被壓緊。 通常情況下,第二種外力作用情況比較多見,所以可以把壓制成型分為兩個(gè)過程,第一是層平面滑移,第二個(gè)過程是層片結(jié)構(gòu)被壓緊。因?yàn)槿湎x石墨呈卷曲狀,外部邊緣上有很多毛刺成鋸齒狀,使蟲與蟲接觸時(shí)形成鉤掛、咬合狀態(tài)。在滑移的時(shí)候,外力使層面交錯(cuò)壓緊,咬合一起更加牢固。壓制的時(shí)候又產(chǎn)生互相楔緊的作用,由于鉤掛、咬合、楔緊等作用,因此不需要加任何粘結(jié)劑,仍然能很好的成型,并且能夠達(dá)到理想的機(jī)械強(qiáng)度。 另外從能量角度看,膨脹后的石墨比表面積大,表面能增高,再加上外力作用,雖沒有加入粘結(jié)劑,其各個(gè)層面間的結(jié)合自然比較牢固。
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