عادةً ما تكون أقطاب قضبان الجرافيت في شكل أسطواني وتستخدم على نطاق واسع في صهر المعادن وغيرها من المجالات. وهي جزء لا غنى عنه في الإنتاج الصناعي الحديث. تتمتع أقطابنا الكهربائية بموصلية ممتازة، ويمكنها تحمل درجات الحرارة العالية. لذلك تظل هذه المواد مستقرة حتى في ظل ظروف درجات الحرارة العالية وليس من السهل ذوبانها. إلى جانب ذلك، فإن ثباتها الكيميائي هو السمة الرئيسية التي تمنحها مقاومة ممتازة للتآكل، وهي مناسبة لمجموعة واسعة من البيئات.
الميزات الرئيسية:
موصلية ممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والاستقرار الكيميائي قضبان القطب الكهربائي مصنوعة من الجرافيت عالي النقاء. وتتمتع بقوة عالية ومقاومة منخفضة، مما يتيح لها عمر خدمة أطول. تتمتع بمقاومة مذهلة للصدمات الحرارية ويمكنها تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة. وفي الوقت نفسه، يمكن معالجة قضبان الأقطاب الكهربائية هذه بدقة لتصنيع مكونات بأشكال وأحجام مختلفة. كما أنها تحافظ على اتساق التوصيل الكهربائي والحراري لنفس المجموعة من المواد، والتي يمكن أن تلبي احتياجات الصناعات المختلفة.
تتميز أقطاب قضبان الجرافيت هذه بمقاومة قوية للأكسدة، ومقاومة التآكل الحمضي والقلوي، ومقاومة التآكل. وقد أصبحت المادة المفضلة للتطبيق في البيئات الكيميائية المختلفة مثل التحليل الكهربائي والصهر.
استخدامات القطب الكهربائي لقضيب الجرافيت
صناعة الصلب بأفران القوس الكهربائي:
يُستخدم قطب قضبان الجرافيت لتوليد قوس بدرجة حرارة عالية لصهر خردة الصلب أو السبائك الحديدية. كما أنه يلعب دورًا مزدوجًا في التوصيل ومقاومة درجات الحرارة العالية لضمان التقدم السلس لعملية صناعة الصلب في الفرن الكهربائي.
تسخين الفرن المقاوم:
في فرن المقاومة، يمكن استخدامه كـ عنصر التسخين لتوفير مصدر حرارة مستقر.
الخلايا الإلكتروليتية:
يتم استخدامها كـ الأنودات أو الكاثودات في عملية التحليل الكهربائي، وخاصة في إنتاج المعادن مثل الألومنيوم. ويمكن معالجتها في دوارات الجرافيت واستخدامها للتهوية أثناء تقليب سائل الألومنيوم.
اللحام الخاص:
تُستخدم أقطاب الجرافيت أيضًا في تقنيات اللحام الخاصة مثل اللحام بالمقاومة و اللحام بالقوس الكهربائي.
صهر المعادن غير الحديدية:
كمواد موصلة للكهرباء، تقوم المعادن غير الحديدية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية للانصهار وغير الحديدية تكرير المعادن.
الاختلافات بين أقطاب قضبان الجرافيت وأقطاب المواد الأخرى:
الاختلافات الهيكلية:
وبالمقارنة مع الكربون الزجاجي، يمتلك الجرافيت بنية بلورية مرتبة للغاية تتكون من طبقات ذرات الكربون المرتبة سداسيًا، بينما الكربون الزجاجي هو شكل غير متبلور وغير قابل للرسوم البيانية من الكربون.
السمات البدنية:
الجرافيت متميز في التوصيل الحراري والكهربائي.
إذا كان الكربون الزجاجي منخفض التوصيل الحراري، فستكون هناك مقاومة كهربائية أعلى.
الخواص الميكانيكية:
وتتميز مستويات حواف الجرافيت ببنية زلقة ومرنة يمكن تقشيرها على طول المستوى القاعدي، في حين أن الكربون الزجاجي كثيف وصلب ولا يتمتع بنفاذية للغازات أو السوائل.
اختلافات التطبيق:
تُستخدم أقطاب قضبان الجرافيت على نطاق واسع كأقطاب كهربائية في أفران القوس الكهربائي، وبطاريات الليثيوم أيون، وغيرها من التطبيقات الأخرى ذات درجات الحرارة العالية، في حين أن الكربون الزجاجي، نظرًا لخصائصه الممتازة، هو الخيار المفضل للأجزاء الدقيقة ذات متطلبات التحمل والتفاصيل العالية.