قارب جرافيت

هناك شكلان رئيسيان لقوارب الجرافيت: قارب الجرافيت الأخدودي (مثل قارب الجرافيت ثنائي الاتجاه) وقارب الجرافيت الرقيق.

تُستخدم قوارب أخدود الجرافيت بشكل أساسي في عملية تلبيد فرن التفريغ، خاصة في إنتاج كربيد الأسمنت والمنتجات الأخرى. مناسبة للعينات أو المواد التي تتطلب تسخينًا ومناولة موحدة. يمكنها حمل كمية كبيرة من المواد، ومناسبة للإنتاج بكميات كبيرة.

غالبًا ما تستخدم قوارب الجرافيت الرقيقة حيثما يتطلب التحكم الدقيق في التسخين والمناولة. مناسبة للمعدات أو العمليات ذات متطلبات المساحة العالية. يسمح التصميم الرقيق للوعاء بسعة حرارية صغيرة والاستجابة بسرعة لتغيرات درجة الحرارة. يساعد الهيكل المدمج على تقليل فقدان الحرارة أثناء عملية التسخين. سهولة تحميل وتفريغ المواد، وتحسين كفاءة الإنتاج.

خواص قوارب الجرافيت

مقاومة درجات الحرارة العالية. قوارب الجرافيت قادرة على مقاومة درجات الحرارة القصوى حتى أعلى من 2000 درجة مئوية. ويمكنها العمل بشكل جيد في الظروف القاسية.

الثبات الكيميائي. قوارب الجرافيت قادرة على تحمل مختلف الأحماض والقلويات والأملاح الكيميائية. وهذا يسمح لها بأن تكون مناسبة لتصنيع أجهزة التفاعل الكيميائي.

قوة عالية. يمكن أن تتحمل قوارب الجرافيت الأحمال الكبيرة والظروف القاسية للتسخين والتبريد الحاد. ولها معامل تمدد حراري صغير وعمر خدمة طويل. وهذا أمر بالغ الأهمية لاستخدامها في صناعات مثل أشباه الموصلات والطاقة الشمسية.

التوصيل الكهربائي. تتميز قوارب الجرافيت بموصلية ممتازة للإلكترونات وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة بطاريات الليثيوم والتصنيع الإلكتروني.

موصلية حرارية عالية. يتميز الجرافيت بتوصيلية حرارية عالية في درجة حرارة الغرفة، ويمكن أن تصل الموصلية الحرارية إلى 2.17×10^6 واط/(سم-ك). وهذا يسمح لقارب الجرافيت بالحفاظ على توصيلية حرارية ممتازة في درجات الحرارة العالية. تحت ظروف درجات الحرارة العالية للغاية, الجرافيت يمكن أن تحافظ على خصائص توصيل حراري مستقرة، مما يجعلها مهمة للمبادلات الحرارية والمواد العازلة ذات درجات الحرارة العالية.

تطبيقات قارب الجرافيت

صناعة أشباه الموصلات: كما الموصلية الحرارية الممتازة ومقاومة درجات الحرارة العالية. تُستخدم قوارب الجرافيت على نطاق واسع في عمليات المعالجة بدرجة حرارة عالية. مثل الانتشار الحراري والأكسدة. يمكن أن تضمن قوارب الجرافيت البلورية المفردة استقرار درجة الحرارة والتوزيع الحراري الموحد لرقائق السيليكون أثناء المعالجة، وبالتالي تحسين جودة المنتج وكفاءة العملية.

صناعة الطاقة الشمسية: تُعد قوارب الجرافيت مكونًا رئيسيًا في تصنيع الخلايا الشمسية والمنتجات الزجاجية. ويمكنها حمل رقائق السيليكون ونقلها أثناء العمليات عالية الحرارة مثل الترسيب الكيميائي المعزز بالبلازما بالبخار (PECVD) والانتشار والحفر. وهي تحسن كفاءة تحويل الطاقة الشمسية.

جهاز التفاعل الكيميائي: يمكن أن تعمل قوارب الجرافيت كحاوية تحمل المواد المتفاعلة لضمان التقدم السلس للتفاعل الكيميائي.

صناعة بطاريات الليثيوم: قوارب الجرافيت شائعة أيضًا في تصنيع مواد الأقطاب الكهربائية. ويمكنها تحسين أداء وسلامة بطاريات الليثيوم.

بالإضافة إلى ذلك، فإن قوارب الجرافيت مفيدة أيضاً في المجالات التالية:

ناقل للمواد: يلعب قارب الجرافيت دورًا في حمل المواد التي يتم معالجتها في فرن تفريغ الهواء أو فرن درجة حرارة عالية. قد تكون هذه المواد مواد خام تستخدم في إنتاج كربيد الأسمنت. أو مواد أخرى تحتاج إلى التعامل معها في درجات حرارة عالية.

حماية العينة: في الإنتاج المختبري أو الصناعي، غالبًا ما تُستخدم قوارب الجرافيت لتخزين العينات ونقلها ومعالجتها. تساعد خصائصه الكيميائية المستقرة ومقاومته العالية لدرجات الحرارة العالية على حماية العينات من التلوث والتلف.

وعلاوة على ذلك، ولتعزيز أداء قوارب الجرافيت، يتم إضافة بعض المواد المركبة في عملية التصنيع. على سبيل المثال، الجرافيت الإيبوكسي.

الجرافيت الإيبوكسي هو مادة مركبة من الجرافيت. وهي تتكون من الجرافيت وراتنج الإيبوكسي من خلال عملية خاصة. لا ترث هذه المادة خصائص الجرافيت مثل مقاومة درجات الحرارة العالية والتوصيل الكهربائي الجيد فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين القوة الكلية ومقاومة التآكل للمادة من خلال إضافة راتنجات الإيبوكسي. في بعض تطبيقات قوارب الجرافيت، خاصةً تلك التي تتطلب أحمالاً كبيرة أو بيئات شديدة التآكل، يُستخدم قاع القارب الإيبوكسي الجرافيت كهيكل مقوى لتحسين متانة القوارب وعمرها التشغيلي.