تكوين وتطبيق أجزاء الجرافيت

أجزاء الجرافيت هي منتجات مختلفة مصنوعة بشكل أساسي من الجرافيت ، والتي لها خصائص مادية وكيميائية ممتازة وتستخدم على نطاق واسع في حقول متعددة. فيما يلي مقدمة مفصلة من جوانب المكونات والاستخدامات:

1. المكونات الرئيسية لأجزاء الجرافيت

المكون الأساسي لأجزاء الجرافيت هو الجرافيت ، وتكوينه الكيميائي هو بشكل أساسي الكربون (C). يختلف النقاء اختلافًا كبيرًا حسب التطبيق.

أجزاء الجرافيت عالية النقاء: عادة ما يكون محتوى الكربون أعلى من 99.9 ٪ ، ويمكن أن يصل إلى 99.99 ٪ ، مع عدم وجود شوائب أخرى تقريبًا. يتم استخدامها بشكل أساسي في السيناريوهات ذات المتطلبات العالية للغاية (مثل الحقول شبه الموصل والحقول الكهروضوئية).

· أجزاء الجرافيت العادية: يتراوح محتوى الكربون بشكل عام بين 90 ٪ و 99 ٪ ، وقد يحتوي على كمية صغيرة من الشوائب مثل السيليكون والحديد والكبريت. لديهم تكلفة منخفضة نسبيا وهي مناسبة للسيناريوهات الصناعية حيث تكون متطلبات النقاء عالية.

بالإضافة إلى ذلك ، تضيف بعض أجزاء الجرافيت كمية صغيرة من المواد الأخرى (مثل مسحوق المعادن ، والألياف السيرامية ، وما إلى ذلك) لتعزيز خصائص محددة (مثل مقاومة القوة والأكسدة) ، لكن الجرافيت لا يزال يحمل وضعًا مهيمنًا مطلقًا.

الثاني. الاستخدامات الرئيسية لأجزاء الجرافيت

يرتبط تطبيق أجزاء الجرافيت ارتباطًا وثيقًا بخصائصها (مثل المقاومة ذات درجة الحرارة العالية ، والتوصيل الكهربائي الجيد ، والاستقرار الكيميائي القوي ، وزيوت التشحيم الممتاز ، وما إلى ذلك) ، على النحو التالي:

1. مجال درجات الحرارة الصناعية

في صناعة المعادن ، يتم استخدامه كأقطاب أقطاب (مثل أقطاب الجرافيت لصناعة الصلب) ، والكوليسونات (لذوبان المعادن الثمينة أو السبائك الخاصة) ، وعناصر التدفئة (عناصر التدفئة في أفران درجات الحرارة العالية) ، وما إلى ذلك ، مع الاستفادة من مقاومة انخفاض درجة الحرارة (قادرة على صياغة درجات حرارة 3000 ℃) والتوصيل الكهربائي.

المعالجة الميكانيكية: كقوالب ذات درجات حرارة عالية (مثل قوالب تكوين الزجاج) ، بسبب معامل التوسع الحراري للجرافيت الصغير ، يمكن أن يضمن الاستقرار الأبعاد للقالب.

2. الحقول الموصلة والإلكترونية

· أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية: أجزاء الجرافيت عالية النقاء المستخدمة في مكونات المجال الحراري للسيليكون السيليكون/متعدد الكريستالات (مثل البوتقات ، أنابيب دليل التدفق) ، الأقطاب الأقطاب الأقطاب الأقطاب ، يجب أن تفي بمتطلبات النقاء العالي والتلقيح المنخفض.

· صناعة البطاريات: بصفتها مادة قطب كهربائي سلبي لبطاريات الليثيوم أيون (أجزاء معالجة من الجرافيت الاصطناعي أو الجرافيت الطبيعي) ، فإنها تستخدم الموصلية الكهربائية الممتازة والهيكل الطبقات لتحقيق إتباع ليثيوم أيون/إلغاء التخلص منها.

· المعدات الكهربائية: تستخدم للفرش ، وقضبان الكربون ، وما إلى ذلك ، الاستفادة من الموصلية الكهربائية ومقاومة التآكل.

3. الهندسة الكيميائية وحقل مكافحة التآكل

معدات مقاومة للتآكل: يتم إجراء المبادلات الحرارية الجرافيت ، والمفاعلات ، وخطوط الأنابيب ، وما إلى ذلك. نظرًا للاستقرار الكيميائي القوي للجرافيت ، يمكن أن تقاوم الوسائط المسببة للتآكل مثل الأحماض والقلوية (باستثناء المواد المؤكسدة القوية) ، ولها موصلية حرارية جيدة ، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات نقل الحرارة في الصناعة الكيميائية.

· الأختام: كحلقات ختم ميكانيكية ، فهي مناسبة لختم معدات في درجات الحرارة العالية أو ذات الضغط العالي أو التآكل (مثل المضخات والصمامات) من خلال الاستفادة من خصائصها ذاتية الشحم والمقاومة للارتداء.

4. حقول خاصة أخرى

· الفضاء: يتم استخدامه في فوهات في محركات الصواريخ ومكونات تبديد الحرارة في المركبة الفضائية ، مع الاستفادة من مقاومة درجات الحرارة العالية وخصائصها الخفيفة.

· الصناعة النووية: كمشرف وطبقة عاكسة (الجرافيت عالي النقاء) للمفاعلات النووية ، يمكن أن تمتص النيوترونات وتؤدي إلى إبطاء سرعة التفاعلات النووية.

· حقل التشحيم: يتم تحويله إلى مواد تشحيم الجرافيت (صلبة أو لصق) لتزييت الأجزاء الميكانيكية ذات درجة الحرارة العالية (مثل المحامل والسلاسل).

ملخص

تلعب أجزاء الجرافيت ، مع الكربون العالي في جوهرها ، دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في مجالات مثل المعادن والإلكترونيات والهندسة الكيميائية والفضاء بسبب خصائصها في مقاومة درجات الحرارة العالية ، والتوصيل الكهربائي ، ومقاومة التآكل ، وتشحيمها. علاوة على ذلك ، مع تطوير التكنولوجيا الصناعية ، تتوسع سيناريوهات التطبيق باستمرار (مثل الطاقة الجديدة والتصنيع الراقي).