泡沫石墨的干式加工工艺

泡沫石墨作为一种多孔疏松碳结构材料， 在航天器热控领域有着重要的应用价值。泡沫 石墨作为航天器热控系统相变装置的传热强化 填充物，其在相变流体回路中，能极大的改善装 置内部的导热能力和热扩散能力，使得储能效 率大大提高。泡沫石墨具有很强的耐腐蚀能力。而且能与绝大多数相变材料相容，它还具 有导热系数高、密度低、孔隙率高等优良的物理 和化学性能。具有普通石墨所没有的吸附 性［1］。与现在航天航空领域常用的金属材料相 比，泡 沫石墨的热导率具有十分明显的优势［2—3］。泡沫石墨的密度仅为纯铝的 20% 、铜的 5% ，而比热系数是纯铝的 2 倍、铜的 4 倍。加之，石墨本身具有的耐高温、耐腐蚀等优良特 性，因此非常适合于航天器热控系统相变流体 回路填充物使用。
但是由于石墨材料本身较软，且泡沫石墨在普通加工中容易造成表面微孔的堵塞，严重影响到材料本身的导热能力，因此泡沫石墨的加工方法的研究对于保证材料本身的导热性能有着十分重要的作用［4］。

1 泡沫石墨的干式加工方法比较 研究
泡沫石墨作为航天热控系统中重要产品，在加工生产过程中严格禁止粘油粘水，同时，加工过程中，要求保证其表面微孔不被破坏。在本文中，对尺寸为 60 mm × 60 mm × 40 mm 的 4 块泡沫石墨分别采用常规铣削加工、金刚石线锯加工、激光加工和电火花切割加工的方式对泡沫石墨干式加工方法进行比较研究。本文指零件指标为: 四侧壁尺寸精度为 40 mm，高度方向两个面平面度和平行度均优于 0. 1 mm，加工完成后表面无塌陷，微孔无堵塞。图 1 为带微孔疏松结构的泡沫石墨 SEM 图。