الجرافيت المتقشر هو موصل غير فلزي ذو بنية طبقية. وهي تنتمي إلى الجرافيت البلوري الطبيعي، وغالبًا ما توجد في الصخور المتحولة الطبيعية، وهي مادة كربونية تشكلت عن طريق التحول تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين. واعتمادًا على التطبيق، ينقسم أيضًا حجم ونقاء قشور الجرافيت المتقشر حسب الاستخدام.
البنية المجهرية الخاصة لرقائق الجرافيت المتقشرة
ويتكون من طبقات من ذرات الكربون من الجرافيت في شبكة سداسية الشكل. تتفاعل الطبقات وتتراص معًا من خلال قوى فان دير فال، تاركةً فجوة معينة بين الطبقات، مثل البنية الطبقية لقشور السمك. إن البنية الخاصة لرقائق الجرافيت المتقشرة لا تجعلها تتمتع بتوصيلية جيدة فحسب، بل تجعلها تتمتع أيضًا بخصائص تزييت جيدة.
خصائص رقائق الجرافيت:
- مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن يتحمل الجرافيت درجات الحرارة القصوى دون أن يفقد سلامته الهيكلية، وتبلغ درجة انصهاره 3850 ± 50 ℃، ونقطة غليانه 4250 ℃. لذلك حتى بعد الاحتراق في درجات الحرارة العالية جدًا، يكون فقدان وزن الجرافيت ومعامل التمدد الحراري صغيرًا جدًا. وستتعزز قوة الجرافيت مع زيادة درجة الحرارة، عند 2000 ℃، ستتضاعف قوة الجرافيت.
- التوصيل الكهربائي والحراري: الموصلية الكهربائية للجرافيت أعلى بمئة مرة من الموصلية الكهربائية للخامات غير المعدنية العادية. الموصلية الحرارية أكثر من الفولاذ والحديد والرصاص والعديد من المواد المعدنية الأخرى. تتناقص الموصلية الحرارية مع زيادة درجة الحرارة، وحتى في درجات الحرارة المرتفعة للغاية، يمكن أن يصبح الجرافيت غير ثابت. يمكن ملاحظة أن رقاقة الجرافيت تتمتع بموصلية حرارية ممتازة وبالتالي فهي مناسبة جدًا لتصنيع المشعات ومكونات التبريد للأجهزة الإلكترونية.
- التشحيم: يكون تربيع الجرافيت لرقائق الجرافيت أكبر، ويعتمد أداء تزييت الجرافيت على حجم تربيع الجرافيت. كلما كان التربيع أكبر، كلما كان معامل الاحتكاك أصغر، كان أداء التزييت أفضل. لذلك، تتمتع رقائق الجرافيت بتشحيم جيد.
- الثبات الكيميائي: يتمتع الجرافيت باستقرار كيميائي جيد في درجة حرارة الغرفة، ويمكن أن يظل مستقرًا في معظم البيئات الحمضية والقلوية. ليس من السهل أن يتفاعل مع المواد الأخرى، ويمكنه مقاومة التآكل الحمضي والقلوي والمذيبات العضوية. لذلك، يمكنك استخدام رقائق الجرافيت كمادة حافظة.
- اللدونة: إن صلابة الجرافيت جيدة، ويمكن القول إن رقائق الجرافيت الرقيقة من الجرافيت هي التي تحدد مزايا الجرافيت في واحدة.
فيمَ تُستخدم رقائق الجرافيت؟
يمكن استخدام رقائق الجرافيت كمادة مضافة للكربون في العمليات المعدنية المختلفة لزيادة محتوى الكربون في الفولاذ والسبائك الحديدية. ويمكنها تعزيز صلابة وقوة وليونة وصلابة المادة. بإضافة الجرافيت، يمكن أيضًا تعديل تركيبة السبيكة لتلبية متطلبات محددة، وبالتالي تحسين أداء المنتج النهائي.
ونظرًا لأن الجرافيت سكوباما من رقائق الجرافيت لها بنية ذات طبقات تسمح لها بالانزلاق على بعضها البعض، فإن رقائق الجرافيت تعتبر مادة تشحيم جافة ممتازة. يختلف عن بيئة درجات الحرارة العالية والضغط العالي التي لا يمكن تحقيقها مع البيئة التقليدية زيوت التشحيم، تتميز بخصائص مقاومة درجات الحرارة العالية. تستخدم مواد تشحيم رقائق الجرافيت في الآلات والتروس والمحامل لتقليل الاحتكاك والتآكل.
يمكن إضافة رقائق الجرافيت إلى المطاط والبلاستيك والمواد المركبة الأخرى لتحسين خواصها الميكانيكية والكهربائية. علاوة على ذلك، في المطاط، يعزز الجرافيت التوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل. وفي البلاستيك، يمكن أن يمنح الجرافيت في البلاستيك التوصيل الكهربائي والاستقرار الحراري، مما يجعل المادة مناسبة لمجموعة من التطبيقات الصناعية.
تفاحة تستخدم رقائق الجرافيت كمادة تبريد في العديد من منتجاتها، مستفيدةً من توصيلها الحراري العالي لإدارة الحرارة بفعالية.
تيسلا دمج مادة الجرافيت في نظام إدارة بطارية السيارة الكهربائية لتنظيم درجة حرارة حزمة البطارية. ويلعب ذلك دوراً حاسماً في الحفاظ على كفاءة النظام وسلامته.
قامت كل من شركتي بوينج وإيرباص بدمج مركبات الجرافيت في برامج طائراتهما التجارية، مستفيدتين من نسبة قوة المادة إلى الوزن وخصائصها الحرارية.
تُعد رقائق الجرافيت مكونًا رئيسيًا في بطاريات الليثيوم أيون ويمكنك استخدامها كمواد سالبة للأقطاب الكهربائية. وقدرته على تضمين أيونات الليثيوم تجعله مادة لا غنى عنها في حلول تخزين الطاقة.
رقائق الجرافيت مستقرة كيميائيًا للغاية ويمكنها حماية المعادن من التآكل من خلال العمل كحاجز للعوامل المسببة للتآكل. وتعد هذه الميزة مفيدة في التطبيقات البحرية والبحرية حيث تكون مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.
-
رقائق الجرافيت في الحديد الزهر:
تلعب رقائق الجرافيت دورًا حيويًا في مجال علم المعادن، خاصةً في إنتاج الحديد الزهر الرمادي، حيث تلعب رقائق الجرافيت دورًا حيويًا. في عملية التصلب للمعدن الساخن، حيث يتم ترسيب محتوى الكربون من الطور السائل، تتشكل رقائق الجرافيت بشكل طبيعي. تغير هذه الرقائق البنية المجهرية للمعدن، مما يساعد على تشكيل الجرافيت العقيدات بدلاً من الأسمنت. وبالإضافة إلى ذلك، يعزز هذا التغيير الخواص الميكانيكية للحديد الزهر، مما يمنحه صلابة أكبر ومقاومة للتآكل، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب المتانة والقوة.
بصفتنا موردًا لرقائق الجرافيت، نقدم أسعارًا تنافسية لمساعدتك في إنتاجك الصناعي. وفي الوقت نفسه، يُرجى تزويدنا بالمؤشرات الفنية المطلوبة، بما في ذلك متطلبات محتوى الكربون والرطوبة والرماد والمحتوى المتطاير.