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石墨電極的優點

　　注：電火花加工用石墨電極

　　1：模具幾何形狀的日益復雜化以及產品應用的多元化導致對火花機的放電度要求越來越高。石墨電極的優點是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分火花機客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分火花機客戶應用石墨電極。

　　2：石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其它金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心制造電極，速度會更快，效率也更高，還不會產生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極石墨電極的銑削時間，石墨較銅電極快67%，在一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58%。這樣一來，加工時間大幅減少，同時也減少了制造成本。

　　3：石墨電極與傳統銅電極的設計不同。許多模具公司通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預留量，而石墨電極則使用幾乎相同的預留量，這減少了CAD/CAM和機器加工的次數，單是這個原因，就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。

　　當然，模具公司由銅電極轉用石墨電極后，首先應該清楚的是該如何使用石墨材料以及考慮其他相關因素。如今部分火花機客戶采用石墨以電極放電加工，這免除了模具型腔拋光和化學物品拋光的工序卻仍然能達到預期的表面光潔度。如不增加時間和拋光的工序，銅電極不可能制作出這樣的工件。另外，石墨分為不同的等級，在特定的應用程序下使用適當等級的石墨和電火花放電參數才能達到理想的加工效果，若在使用石墨電極的火花機上操作人員使用與銅電極相同的參數，那么結果肯定是令人失望的。如果要嚴格控制電極的物料，可將石墨電極在粗加工時設于非損耗狀態（損耗少于1%），但銅電極則不使用。

　　石墨具有以下銅的優質特性：

　　加工速度：高速銑粗加工較銅塊3倍；高速銑精加工較銅塊5倍

　　可加工性好，能實現復雜的幾何造型

　　重量輕，密度不足銅的1/4，電極容易夾持

　　可減少單個電極的數量，因為可捆綁做成組合電極

  　  熱穩定性好，不變形無加工毛刺

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高純石墨

高純石墨一般指含碳量在99.99%以上的石 墨，在組織結構上可分為粗顆粒結構、細顆粒結構和超細顆粒結構三類，高純石墨大量用于直拉單晶硅爐中。集成電路的基礎材料主要是硅單晶芯片，目前硅單晶的成長工藝主要采用直拉法，其他方法還有磁場直拉法、區域法以及雙坩堝拉晶法，直拉單晶硅爐中的石墨件是消耗品，采用高純石墨材料加工成直拉單晶硅爐的加熱系統。

高純石墨另一重要用途是加工成各類坩堝，用于生產貴金屬、稀有金屬或高純金屬、非金屬材料。光譜分析用石墨電極也是一種高純石墨，可用于除碳元素以外的所有元素的光譜化學分析，光譜分析用石墨電極用擠壓方法成型。成品的雜質元素含量應不大于6*10-5。在光譜分析中制備標準樣品和用化學方法捕集雜質時需用光譜純炭粉或光譜純石墨粉，這兩種高純材料對雜質含量的要求都是在6*10-5；在某些用途方面，需要含碳量達到99.9995%，總灰分含量小于5*10-6。高純石墨的成型方法有擠壓成型、模壓成型及等靜壓成型三種。

核能用石墨材料

石墨是建造核反應堆使用的減速材料和反射材料之一，早期的反應堆都是石墨堆。作為結構材料使用的核反應堆用石墨在選用原料、工藝控制、成品檢驗上比石墨電極嚴格得多，也昂貴得多，核反應堆用石墨必需具備下列性能：對慢中子的吸收量小、高溫強度好、抗熱震性高、對快中子的減速性能好、在輻照下尺寸穩定、雜質含量極少。

核石墨必需有較高的體積密度，因為石墨對快中子的減速作用是依靠快中子對碳原子的碰撞作用而實現的，單位體積內碳原子越多，減速效果越好，所以體積密度是核石墨的主要指標之一，體積密度也與石墨的氣孔率和滲透率直接有關，為了避免核燃料及載熱體的損失，要將氣孔率及滲透率降低到 一定水平。