Wozu werden Graphitrohre verwendet?

Graphitrohre können auch genau das sein, was Sie brauchen, wenn Sie mit hohen Temperaturen (oder chemisch aggressiven Stoffen) zu tun haben. Diese röhrenförmigen Kohlenstoffmaterialien sind langlebig, thermisch stabil und extrem korrosionsbeständig. Durch ihr geringes Gewicht und ihre hervorragende Leitfähigkeit eignen sie sich für Dutzende von anspruchsvollen Anwendungen. Sie werden zum Schutz und zur Eindämmung von Materialien in Labors, in der Luft- und Raumfahrt und überall dort eingesetzt, wo andere Materialien versagen. Hier erfahren Sie, wie und warum Sie sie verwenden können.

Was sind Graphitrohre?

Hohle zylindrische Strukturen aus hochreinem Graphit werden als Graphitrohre bezeichnet. Diese Rohre müssen extremer Hitze, aggressiven Chemikalien und starken mechanischen Belastungen standhalten. Man findet sie in Anwendungen, bei denen es auf Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolierung oder chemische Beständigkeit ankommt.

Es gibt sie in verschiedenen Größen, Wandstärken und mit unterschiedlichen Reinheitsgraden. Einige werden isostatisch gepresst, um eine gleichmäßige Dichte zu erreichen, während andere für lange, kontinuierliche Längen extrudiert werden. Sie wählen den Typ je nach Verwendungszweck - Laboranalyse, Schmelzen, Wärmeaustausch, sogar Raketentriebwerke.

Anwendungen von Graphitrohren

Verwendung im Labor

Bei der Analyse von Spurenelementen in analytischen Labors (insbesondere bei der Atomabsorptionsspektroskopie (AAS)) sind Graphitrohröfen das Mittel, mit dem Sie Ihre Experimente durchführen. Die Rohre werden als Probenhalter in Graphitöfen verwendet, in denen Materialien bei extrem hohen Temperaturen (in der Regel mehr als 2500 °C) verdampft werden.

Alle Messwerte bleiben genau und frei von Verunreinigungen durch Graphitrohre. Sie haben eine geringe Reaktivität, so dass Ihre Probe beim Erhitzen rein bleibt. Und sie reagieren schnell auf Wärme, was die Analyse effektiver macht. Sie finden sie auch in Thermoanalysegeräten, einschließlich TG-DTA- und TG-DSC-Geräten.

Industrieöfen

Herkömmliche Metalle beginnen sich zu verformen oder zu reagieren, wenn Sie mit Vakuum- oder Schutzgasöfen arbeiten. In solchen Umgebungen dienen Graphitrohre als Heizelemente, Wärmedämmkomponenten oder Schutzhüllen. Dank ihrer inhärenten thermischen Stabilität bleiben sie auch bei schnellen Temperaturschwankungen und langfristigen Temperaturwechseln intakt.

Sie eignen sich auch für Induktionsheizungen, wo sie aufgrund ihrer Leitfähigkeit und Wärmebeständigkeit ideal sind.

Wärmetauscher

Dies gilt insbesondere für Chemieanlagen und Raffinerien, wo aggressive Chemikalien bei hohen Temperaturen behandelt werden müssen. Unter Rohrbündelwärmetauscher in denen korrosive Flüssigkeiten und Gase ohne Verunreinigung gekühlt oder erwärmt werden müssen, sind Graphitrohre die ideale Wahl.

Graphitrohre korrodieren nicht in Salzsäure, Schwefelsäure oder organischen Lösungsmitteln wie Metallrohre. Die geringe thermische Ausdehnung von Wolfram minimiert auch das Risiko von spannungsbedingten Ausfällen.

Metallgießen und Gießerei

Graphitrohre dienen als Stranggussformen, insbesondere für Nichteisenmetalle wie Kupfer oder Aluminium. Sie sorgen für eine gleichmäßige Kühlung, und ihre Oberfläche lässt das Metall gleiten. Sie verbessern die Oberflächenqualität Ihres Endprodukts.

Chemische Verarbeitung

In Reaktoren, Lagertanks oder Pipelines werden interne Maschinen durch Graphitrohre geschützt. Sie sind hilfreich bei der Arbeit mit starken Säuren, Laugen oder Lösungsmitteln. Ihre Korrosionsbeständigkeit trägt dazu bei, Wartungs- und Ausfallzeiten zu minimieren.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Sie benötigen Materialien, die in der Luft- und Raumfahrt hohen, extremen Temperaturen und extremen mechanischen Belastungen standhalten. Diese werden für Düsen, Hitzeschilde und Triebwerksauskleidungen verwendet. Das geringe Gewicht bedeutet weniger Gesamtmasse, was für die Konstruktion von Raumfahrzeugen entscheidend ist.

Elektrochemische Anwendungen

Graphitrohre können als Elektroden beim Bau von Elektrolyt- oder Brennstoffzellen verwendet werden. Sie haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine lange Betriebsdauer. Man findet sie in der Metallbeschichtung, der Chlorproduktion und in Batteriesystemen.

Nukleare Anwendungen

Graphitrohre sind ein gängiger Neutronenmoderator und -reflektor, der in kerntechnische Anlagen. Sie behalten ihre strukturelle Integrität bei hoher Hitze und Strahlung. Sie eignen sich hervorragend für fortschrittliche Reaktoren und Versuchsaufbauten.

Hochtemperaturanwendungen

Graphitrohre sind die beste Wahl gegenüber fast allen anderen Materialien für die thermische Verarbeitung. In Vakuumöfen, Kristallwachstumskammern und Halbleiterdiffusionsöfen schmelzen, schrumpfen oder reißen Graphitkomponenten nicht - auch nicht nach mehreren Zyklen.

Diese Rohre halten auch Temperaturschocks stand, so dass sie von heiß zu kalt wechseln können, ohne zu brechen. Und das ist ein großer Gewinn für die Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Autoindustrie

Beachten Sie, dass Graphitrohre in Dichtungen, Bremsbelägen und Wärmetauschern verwendet werden können. Ihre thermischen Eigenschaften tragen dazu bei, die im Motorraum oder in der Bremsanlage entstehende Wärme zu kontrollieren. Sie sind außerdem haltbar und schalldämpfend.

Instrumente

Medizinische Geräte und wissenschaftliche Instrumente sind genau das, was sie sind - präzise. Sie werden mit Graphitrohren in Massenspektrometern, Röntgenanalysatoren und thermischen Prüfgeräten arbeiten. Sie sind rein, stabil und haben eine geringe Reaktivität, ideal für sensible Umgebungen.

Sie finden sich auch in Geräten, die in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung, der Bioanalyse und der chemischen Diagnostik eingesetzt werden.

Vorteile von Graphitrohren

Hohe thermische Stabilität.

Graphitrohre behalten ihre Form und Festigkeit sogar bis zu 3000°C, so dass Sie sich keine Sorgen mehr über Verformung, Schmelzen oder Ausdehnung bei starker Hitze machen müssen.

Sehr gute elektrische Leitfähigkeit.

Sie sind gute Leiter für Elektrizität. Man kann sie auch als Elektroden, Sensoren oder Leiterbahnen in elektrischen Systemen und Prüfeinrichtungen verwenden.

Korrosionsbeständigkeit.

Sie sind beständig gegen Säuren, Laugen und die meisten industriellen Lösungsmittel. Graphit eignet sich besser als die meisten Metalle, wenn Sie mit ätzenden Chemikalien arbeiten.

Leicht und langlebig.

Graphitrohre sind leichter als ihre metallischen Gegenstücke. Es hilft, die Festigkeit zu erhalten und gleichzeitig die strukturelle Belastung zu verringern; nützlich in der Luft- und Raumfahrt und in Automobilsystemen.

Schlussfolgerung

In Wirklichkeit handelt es sich bei Graphitrohren um Zylinder aus Kohlenstoff. Sie sind auch leistungsstarke Werkzeuge für Wissenschaftler, Ingenieure und Hersteller. Sie werden eingesetzt, wenn die Bedingungen für Metalle oder Kunststoffe zu extrem sind. Graphitrohre zeichnen sich dort aus, wo andere Materialien versagen: Sie sind hitzebeständig, korrosionsbeständig und haben eine hervorragende Leitfähigkeit. Wenn Sie sie in der Vergangenheit noch nicht verwendet haben, ist es jetzt an der Zeit, sie für Ihre nächste Hochleistungsanwendung in Betracht zu ziehen.