Kynning á grunnþekkingu og iðnaðarnotkun grafítefna
I. Hvað er grafítefni
Grafít er málmlaust efni sem samanstendur af kolefnisþáttum, með einstaka lagskiptu kristalbyggingu. Vegna þessarar sérstöku uppbyggingar sýnir grafít framúrskarandi rafleiðni, hitaleiðni og háa-hitaþol, sem gerir það mikið notað á ýmsum iðnaðarsviðum.
Grafít efni er almennt skipt í tvo flokka: náttúrulegt grafít og gervi grafít. Meðal þeirra er gervi grafít framleitt með háhita grafítvinnsluferlinu og hefur stöðugri eiginleika og er því meira notað í iðnaðarframleiðslu og nákvæmni vinnslu.
Í nútíma iðnaði er grafít orðið mikilvægt verkfræðilegt efni og gegnir mikilvægu hlutverki, sérstaklega í háhitabúnaði, hálfleiðaraframleiðslu, nýjum orkugeirum og málmvinnsluiðnaði.
II. Helstu eiginleikar grafítefna
Ástæðan fyrir því að grafít er mikið notað á fjölmörgum iðnaðarsviðum er aðallega vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika þess.
1. Hátt-hitaþol
Grafít þolir hitastig yfir 3000 gráður í óvirku andrúmslofti eða í lofttæmi, sem er mun hærra en flest málmefni. Því er grafít oft notað í há-ofnabúnaði og kristalvaxtarbúnaði.
2. Leiðandi eiginleikar
Grafít hefur framúrskarandi rafleiðni og er algengt leiðandi efni. Til dæmis, í rafhleðsluvinnslu (EDM), eru grafít rafskaut mikið notaðar.
3 Afköst hitaleiðni
Grafít hefur framúrskarandi hitaleiðni, sem gerir því kleift að flytja hita fljótt og tryggir þar með jafnt og stöðugt hitastig búnaðarins.
4. Hitaáfall viðnám árangur
Hitastækkunarstuðull grafíts er tiltölulega lágur. Það er ólíklegra til að mynda sprungur við hraðar upphitunar- eða kælingaraðstæður og hefur því mikinn stöðugleika í iðnaðarbúnaði með háan-hita.
5. Efnafræðilegur stöðugleiki
Grafít sýnir mikinn efnafræðilegan stöðugleika við háan-hitaskilyrði og hefur framúrskarandi tæringarþol gegn flestum sýrum og basum.
III. Helstu tegundir grafítefna
Það fer eftir muninum á framleiðsluferlum og efnisbyggingum, iðnaðargrafít má aðallega flokka í eftirfarandi flokka.
Ísóbarískt þjöppunargrafít
Ísóstatískt grafít er eins og er eitt best-grafítefnið sem skilar best. Þetta efni er framleitt í gegnum ísóstatískt pressunarferli og hefur eiginleika eins og einsleita uppbyggingu, mikinn þéttleika og mikinn vélrænan styrk.
Helstu umsóknarsvæðin eru:
Hálfleiðarabúnaður
Hitasvið í einum kristalsofni
Ljósvökvaiðnaður
Háhita-iðnaðarofn
2. Mótað grafít
Pressað grafít er framleitt með því að þrýsta því í mót, sem hefur tiltölulega lágan kostnað og hentar fyrir almennan iðnaðarbúnað.
Algengar umsóknir eru:
Grafít deigla
Grafítmót
Málmiðnaðarbúnaður
3. Þjöppun grafíts
Grafít er framleitt í gegnum útpressunarferlið og það er hentugur til að framleiða langar ræmur eða stanga-laga íhluti.
Algengar vörur eru:
Grafít stangir
Grafít rafskaut
Grafít hitaeining
IV. Helstu iðnaðarnotkun grafítafurða
Með þróun iðnaðartækni hefur notkunarsvið grafítafurða verið stöðugt að stækka.
1. Ljósvökvi og einkristallaður kísiliðnaður
Í einkristalla kísilvaxtarbúnaðinum eru grafítefni mikið notuð í hitasviðskerfinu, til dæmis:
Grafít deigla
Grafítflæðistýringarrör
Grafít hitari
Grafít einangrunarrör
Þessir þættir gegna mikilvægu hlutverki í ferli kristalvaxtar.
2. Hálfleiðaraiðnaður
Grafít er mikið notað í hálfleiðaraframleiðslubúnaði, til dæmis:
Grafít festing
Grafít bátur
Grafít bakki
Oblátuberi
Vegna mikils hreinleika og mikils-hitaþols hentar grafít mjög vel til notkunar í hálfleiðaraframleiðsluumhverfi.
3 Rafmagnslosunarvinnsla (EDM)
Grafít rafskaut eru mikilvægt verkfæri fyrir rafhleðsluvinnslu, með miklum vinnsluhraða og lítið slit.
4. Málmiðnaðurinn
Grafítefni eru almennt notuð í málmvinnsluiðnaði til framleiðslu á:
Grafítmót
Stöðug steypu grafít
Grafít deigla
Þessar vörur þola há-hitaumhverfi fyrir málmbræðslu.
5 Há-iðnaðarbúnaður
Grafítefni eru einnig mikið notuð í ýmsum háhita iðnaðarofnabúnaði, svo sem:
Grafít hitari
Grafít einangrunarplata
Grafít einangrunarstykki
Grafít byggingarhlutar
V. Grafít Precision Processing Technology
Þar sem nákvæmniskröfur iðnaðarbúnaðar halda áfram að hækka, er vinnslutækni fyrir grafítvörur einnig stöðugt að bæta.
Nútíma grafítvinnsla notar venjulega CNC tölulegan stýribúnað fyrir nákvæma vinnslu og tryggir þar með víddarnákvæmni og yfirborðsgæði vörunnar.
Helstu ferli grafítvinnslu eru:
CNC vinnsla
Grafítbeygjuvinnsla
Grafít mölun vinnsla
Grafítborunarvinnsla
Með því að nota háþróaðan vinnslubúnað er hægt að framleiða ýmsa flókna-laga grafíthluta.
VI. Þróunarþróun grafítiðnaðarins
Á undanförnum árum, með þróun nýrra orku- og hálfleiðaraiðnaðar, hefur eftirspurn eftir grafítefnum haldið áfram að aukast.
Helstu þróunarstefnur grafítiðnaðarins í framtíðinni eru:
Ný orku rafhlöðuefni
Efni fyrir hálfleiðarabúnað
Ljósvökvi eins-hitasviðs í einum kristalofni
Há-iðnaðarbúnaður
Sérstaklega, knúin áfram af nýjum orku- og hálfleiðaraiðnaði, mun markaður fyrir grafítefni halda áfram að vaxa í langan tíma.
