如何处理石墨加工产生的石墨粉?

尘埃，一种常见的家喻户晓的词，可以被定义为常常悬浮在空气中的各种物质的细粉状物质。 这与加工 EDM 电极时产生的灰尘没有什么不同。 任何加工过石墨的人都知道，机械加工过程中产生的粉尘非常精 细，并且有停留在空气的倾向。 但是，与普通的家用灰尘不同，石墨粉尘具有必须考虑的特性。

危害或滋扰 

当处理石墨粉时， 常见的问题可能是它是否对人体有害。 要回答这个问题，我们首先必须了解石墨有两 种类型：天然石墨和合成石墨。 用于制造 EDM 电极并由此产生的石墨粉是合成石墨的粉尘，这种石墨材 料被认为是生物惰性材料并且归类为麻烦而不是危险的粉尘。 由于石墨中常见的同位素是碳， 因此人体 不会将其识别为外来物质， 也不会试图拒绝它。 人体本身主要是碳， 与合成石墨中的惰性碳材料非常相容。

虽然应采取措施从源头捕捉灰尘， 但这实际上是不可能的， 而且有一定数量肯定会逃到周围的大气中。 由 于尘埃粒子的微小尺寸，这些可能对人眼不可见。 石墨粉尘可能会刺激眼睛，并可能导致刺痛，浇水和发 红。 与这种粉尘接触可能会对皮肤产生磨损和轻度干扰，但不会被人体吸收 。

任何类型的过度接触都会造成某种健康问题，石墨粉也不例外。 因此， 石墨粉尘暴露指南已经在材料安全 数据表（ MSDS ）中确定和确定。 正如美国政府工业卫生学家会议（ ACGIH ）所确定的， 8 小时内石墨粉 末的时间加权平均值（ TWA ）暴露指南总计为 10 mg /m 33。

在此浓度下， 石墨粉将会变得足够厚以致影响视力。 在制造环境中集中这种强度是不太可能的，尤其是在 使用某种类型的集尘系统的情况下。 

过长时间暴露于石墨粉尘可能会导致一种慢性和更严重的状况， 称为石灰沉着病， 这是一种尘肺病。 当吸 入的石墨颗粒留在肺和支气管中时， 会出现这种情况。 石墨病等危害通常与天然石墨有关，但在极其罕见 的情况下与人造石墨有关。 天然石墨含有沉淀石墨沉淀的结晶二氧化硅。 这在合成石墨或加工人造石墨 产生的任何灰尘中都没有。 对啮齿动物的长期吸入研究未显示石墨粉尘对健康有严重影响 ; 然而，应定期 采集空气质量样本来监测空气中石墨粉尘的浓度。 

注意：在处理用其他材料（如铜或钨）浸渍的石墨时，应特别注意 。 遵循浸渍在石墨中的材料的健康和 安全指南。 

灰尘收集

除了需要捕捉石墨加工过程种产生的石墨粉尘以保持清洁的车间环境和保护员工之外，另一个关键的灰尘 收集需求是防止石墨粉颗粒进入电气外壳，控制面板和开关盒。 就性质而言，人造石墨具有导电性，如果 允许积聚在与外来导电材料接触时具有“短路”倾向的区域中，则会产生无数问题。

在电极制造过程中主要有两种控制石墨粉尘的方法。 种方法是在集尘器上使用高风速。 设计用于加 工石墨的高速加工中心已经配备了一个集尘系统，可以通过强大的真空排除灰尘。 然而，传统的加工中心 如铣床，带锯或磨床必须配备一种二次收集系统。 便携式设备非常适合只进行有限数量石墨加工的车间， 因为该设备可根据需要从一台机器移至另一台机器。 与普遍的看法相反， 现成的车间真空系统不适合石墨 粉尘，因为过滤系统通常不适合收集石墨粉颗粒。 为了提率，便携式真空系统必须配备符合某些政府 效率标准的微粒空气（ HEPA）过滤器。 为了使过滤器符合政府标准的 HEPA 过滤器，它必须能够去 除超过 0.3 微米的 99.97 ％的所有颗粒物质。

固定系统

大量从事石墨加工的车间的佳除尘系统是一个具有足够真空度的固定装置，以便将机器中的石墨粉，通 过管道工作并进入收集箱。 建议在加工中心捕集灰尘的的小风速是每分钟 500 英尺。 一旦灰尘进入管 道系统，应该有低 2000 英尺 /分钟的空气速度，以防止灰尘在进入收集箱之前从气流中沉淀出来。

空气速度取决于空气中石墨粉尘的数量， 并与每台机器上的材料去除率有关。 推荐的设计粉尘收集系统的 信息来源是“工业通风：美国政府工业卫生学家会议推荐实践手册”。

湿系统

第二种粉尘控制方法是使用“湿”系统使液体在刀具部分周围饱和，以防止灰尘进入周围大气。 灰尘与正 在使用的流体接触并被冲走到收集单元。 虽然这可以有效地控制石墨粉尘，但必须记住流体“吸收”或被 吸收到正在加工的电极材料中的能力。 如果发生这种情况，则必须在将电极放入 EDM 之前除去流体，否 则可能会污染电介质油。 

在湿式集尘系统中， 应使用水基溶液， 因为这种流体不像油基溶液那样容易渗入石墨。 无论使用何种溶液， 电极材料应在 EDM 之前充分干燥。 为了加快这一过程，可以将材料置于对流烘箱中约一小时，温度稍微 超过溶液的蒸发点。 在任何情况下，如果烘箱温度超过 400 °F，则会导致材料氧化并被腐蚀掉。 另外需 要注意的是，压缩空气不能用于干燥电极，因为空气压力只能用于强制流体进入电极结构