石墨材料和碳成型時都需要加粘結劑,比如樹脂、瀝青等,粘合劑在使用時還具有增強的作用。不過膨脹后的蠕蟲石墨制品成型時,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?這需要從蠕蟲的結構和表面的性質來進行說明。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,成型的時候所受的外力大概來自三個方向。 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。這種外力作用的結果是蠕蟲層片間先產生滑移再被壓緊。 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過程,第一是層平面滑移,第二個過程是層片結構被壓緊。因為蠕蟲石墨呈卷曲狀,外部邊緣上有很多毛刺成鋸齒狀,使蟲與蟲接觸時形成鉤掛、咬合狀態。在滑移的時候,外力使層面交錯壓緊,咬合一起更加牢固。壓制的時候又產生互相楔緊的作用,由于鉤掛、咬合、楔緊等作用,因此不需要加任何粘結劑,仍然能很好的成型,并且能夠達到理想的機械強度。 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,雖沒有加入粘結劑,其各個層面間的結合自然比較牢固。
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