Apa Saja Kegunaan Serbuk Grafit?

Serbuk grafit adalah sejenis bahan dengan banyak sifat istimewa. Struktur kristalnya adalah lapisan heksagonal, dan atom karbon dalam lapisan tersebut diikat oleh ikatan kovalen. Struktur unik ini memberikan bubuk grafit banyak sifat yang sangat baik, membuatnya dalam industri modern dan banyak bidang lainnya memiliki aplikasi yang sangat luas dan penting.

Penggunaan industri dari bubuk grafit

Industri baja dan metalurgi

Carburizer for steelmaking

Graphite powder can be used as a carburizer in the steelmaking process. Because carbon is one of the key elements that determine the properties of steel, by adding graphite powder carburizer during steelmaking, the carbon content of molten steel can be accurately controlled. This effectively improves the quality of steel and optimizes performance indicators such as strength, toughness, and ductility. Therefore, graphite powder is particularly suitable for the production of special steels and high-end alloy steels that have strict requirements on steel quality.

Serbuk grafit yang digunakan untuk aditif tahan api

Serbuk grafit juga banyak digunakan sebagai aditif tahan api. Karena ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, ia dapat menahan suhu yang sangat tinggi tanpa meleleh dan terurai. Ketika ditambahkan ke bahan tahan api seperti batu bata tahan api, castable tahan api, dll., Secara signifikan dapat meningkatkan ketahanan api dari bahan-bahan ini. Sehingga dapat menjaga integritas dan stabilitas struktur di lingkungan bersuhu tinggi. Dan itu akan sangat memperpanjang masa pakai bahan tahan api.

Industri Mesin

Penggunaan serbuk grafit dalam pelumas kering

Serbuk grafit adalah pelumas kering padat yang ideal. Selama operasi mekanis, gesekan terjadi di antara banyak bagian. Dan struktur berlapis dari bubuk grafit memungkinkannya membentuk film pelumas kontinu pada permukaan gesekan. Film ini secara efektif dapat mengurangi koefisien gesekan, mengurangi keausan suku cadang. Dan biasanya dapat memainkan peran pelumas dalam suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kondisi kerja keras lainnya.

Lapisan permukaan pengecoran

Dalam proses pengecoran, serbuk grafit diaplikasikan ke lapisan permukaan pengecoran. Saat membuat cetakanbubuk grafit dilapisi secara merata pada permukaan bagian dalam cetakan, yang dapat membuat pengecoran lebih mudah dilepaskan setelah dibentuk. Pada saat yang sama, itu juga dapat membuat permukaan pengecoran lebih halus dan rata. Dan mengurangi tunjangan pemrosesan dan prosedur pemrosesan selanjutnya, meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya produksi. Selain itu, bubuk grafit juga dapat memainkan peran insulasi panas tertentu dalam proses pengecoran. Ini membantu mengontrol laju pemadatan pengecoran dan meningkatkan kualitas dan hasil pengecoran.

Penggunaan serbuk grafit dalam Industri kimia

Pembawa katalis

Serbuk grafit memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan sifat adsorpsi yang baik, yang membuatnya menjadi pembawa katalis yang sangat baik. Dalam banyak reaksi kimia, komponen aktif katalis harus tersebar secara merata pada penyangga untuk meningkatkan aktivitas dan selektivitas katalis. Serbuk grafit dapat memenuhi persyaratan ini dengan baik, memuat bahan aktif katalis pada permukaannya, menyediakan lebih banyak situs aktif untuk reaksi kimia. Dengan demikian, ini mendorong reaksi.

Bahan elektroda

Serbuk grafit itu sendiri juga merupakan bahan elektroda yang penting. Dalam industri elektrokimia, seperti pembuatan elektroda sel elektrolit, elektroda grafit banyak digunakan karena konduktivitas listrik dan stabilitas kimianya yang baik. Dalam proses elektrolisis, elektroda grafit dapat menghantarkan arus secara stabil untuk memastikan kelancaran reaksi elektrolitik.

Aplikasi elektronik dan listrik

Bahan Konduktif

Tinta konduktif untuk papan sirkuit cetak (PCB)

Dalam industri elektronik, papan sirkuit tercetak (PCB) adalah salah satu komponen inti produk elektronik. Anda dapat menggunakan bubuk grafit untuk menyiapkan tinta konduktif untuk papan sirkuit tercetak. Tinta konduktif ini menggunakan bubuk grafit sebagai komponen konduktif utama dan membentuk pola sirkuit konduktif yang akurat pada papan sirkuit melalui proses pencetakan. Ini dapat mencapai pencetakan yang baik dan sifat konduktif pada berbagai substrat dari bahan yang berbeda. Dan ini memberikan dukungan kuat untuk integrasi kepadatan tinggi dan multi-fungsi produk elektronik.

Lapisan konduktif

Anda juga bisa menggunakan bubuk grafit untuk menyiapkan lapisan konduktif. Serbuk grafit dicampur dengan resin yang sesuai, pelarut, dll.. Dan dilapisi pada berbagai bahan dasar, seperti plastik, kaca, logam, dll., untuk membentuk lapisan dengan konduktivitas listrik yang baik. Selain itu, konduktif pelapisan juga dapat diaplikasikan pada bidang listrik anti-statis, seperti bahan kemasan anti-statis, lantai anti-statis, dll., untuk mencegah kerusakan komponen elektronik yang disebabkan oleh listrik statis.

Pembuatan komponen elektronik

Resistor

Dalam pembuatan komponen elektronik, serbuk grafit dapat digunakan untuk membuat resistor. Nilai resistansi resistor dapat disesuaikan dengan secara tepat mengontrol ukuran partikel, kemurnian, jumlah penambahan dan rasio dengan bahan bubuk grafit lainnya. Ini dapat memberikan nilai resistansi yang akurat untuk sirkuit ini untuk memastikan pengoperasian normal sirkuit dan transmisi sinyal yang akurat.

Elektroda grafit (untuk pemrosesan perangkat elektronik)

Graphite electrodes play an important role in the machining of electronic devices, especially in electric discharge machining (EDM) technology. It has become a common electrode material in EDM karena titik lelehnya yang tinggi, konduktivitas listrik yang baik, dan kehilangan yang rendah. Dalam proses pemrosesan, pelepasan pulsa dihasilkan antara elektroda grafit dan benda kerja. Dan suhu tinggi sesaat membuat bahan benda kerja meleleh dan menguap, sehingga dapat mewujudkan pemrosesan yang tepat dari benda kerja bentuk kompleks.

Aplikasi energi

Sel Bahan Bakar

Bahan pelat bipolar

In fuel cell technology, you can use graphite powder as a bipolar plate material. Graphite powder based bipolar plate has good electrical conductivity, high chemical stability and excellent gas sealing property. Its good electrical conductivity can ensure the efficient transmission of electrons in the fuel cell and reduce the ohmic loss. Chemical stability enables it to work stably for a long time in the complex chemical reaction environment of the fuel cell and resist the corrosion of acid, alkali and other media. The gas seal ensures that the fuel and oxidizer flow in their respective flow channels without leakage and mixing.

Penggunaan bubuk grafit dalam baterai lithium-ion

Bahan elektroda negatif

Serbuk grafit adalah salah satu bahan anoda yang paling banyak digunakan dalam baterai lithium-ion. Grafit memiliki struktur berlapis yang khas dengan jarak antar lapisan yang moderat. Hal ini dapat mengakomodasi penyisipan dan pelepasan ion litium secara reversibel. Pada saat yang sama, bahan anoda grafit memiliki keunggulan platform potensial pengisian dan pengosongan yang stabil, kinerja bersepeda yang baik, dan biaya yang relatif rendah. Dalam baterai lithium-ion komersial, bahan anoda grafit memberikan kinerja elektrokimia yang stabil dan masa pakai yang lama. Ini memenuhi persyaratan perangkat elektronik portabel modern dan kendaraan listrik untuk kepadatan energi baterai, kepadatan daya, dan masa pakai.

Aditif konduktif

Serbuk grafit sering digunakan sebagai aditif konduktif pada baterai lithium-ion. Dalam proses persiapan elektroda baterai lithium-ion, penambahan bubuk grafit ke bahan elektroda positif atau negatif dapat secara signifikan meningkatkan konduktivitas elektronik bahan elektroda. Karena reaksi elektroda baterai lithium-ion membutuhkan transmisi elektron yang cepat. Penambahan bubuk grafit dapat membangun jaringan konduktif yang baik antara partikel bahan aktif, mengurangi resistensi polarisasi elektroda. Dan dengan demikian meningkatkan efisiensi pengisian dan pengosongan, kinerja tingkat dan masa pakai baterai.

Gunakan di bidang lain

Perlindungan Lingkungan

Adsorben pengolahan limbah

Graphite powder has an important application in the field of environmental protection in sewage treatment. Because of its large specific surface area and rich pore structure, it has good adsorption capacity for many pollutants in sewage. For heavy metal ions in sewage, graphite powder can be adsorbed on the surface through electrostatic attraction, ion exchange, etc.. So as to reduce the heavy metal content in sewage and achieve the purpose of purifying water quality. At the same time, for some organic pollutants, such as dyes, pesticides, phenolic compounds, etc.. You can also remove graphite powder effectively by a combination of physical adsorption and chemical adsorption.

Pengendalian polusi udara

Dalam pengendalian polusi udara, bubuk grafit juga memainkan peran tertentu. Dalam beberapa proses pengolahan gas limbah industri, Anda dapat menggunakan bubuk grafit sebagai adsorben atau pembawa katalis untuk berpartisipasi dalam reaksi. Untuk gas berbahaya di atmosfer, seperti sulfur dioksida (SO2), nitrogen oksida (NOx), dll., Serbuk grafit dapat dipisahkan dari gas buang melalui adsorpsi. Hal ini mengurangi jumlah emisinya ke atmosfer. Pada saat yang sama, ketika bubuk grafit dimuat dengan gugus aktif katalis tertentu, ia juga dapat mengkatalisis konversi gas-gas berbahaya ini dalam kondisi tertentu. Sehingga dapat diubah menjadi zat atau senyawa yang tidak berbahaya yang lebih mudah ditangani.

Bahan Penguat

Komposit matriks polimer

In the field of reinforcement materials, graphite powder can be used to prepare polymer matrix composites. Adding graphite powder to polymer matrix, such as polyethylene, polypropylene, epoxy resin, etc., can significantly improve the properties of composite materials. At the same time, it can also enhance the mechanical properties of composite materials. Such as strength, stiffness and wear resistance. Because the flake structure of graphite powder can play the role of strengthening and filling in the polymer matrix, hinder the expansion of cracks. So that the composite material can withstand greater external forces and extend its service life.

Material komposit matriks logam

Anda juga dapat menggunakan bubuk grafit untuk membuat komposit matriks logam. Sifat gesekan dan keausan serta sifat pelumasan sendiri dari bahan logam dapat ditingkatkan dengan memasukkan bubuk grafit ke dalam matriks logam. Misalnya, pada bahan dasar aluminium, bahan dasar tembaga, dan bahan komposit matriks logam lainnya, serbuk grafit akan membentuk lapisan film pelumas pada permukaan logam selama proses gesekan. Hal ini mengurangi koefisien gesekan, mengurangi keausan, dan meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi material.

Bidang pencetakan 3D

Pada bahan cetak 3D, Anda bisa menggunakan bubuk grafit sebagai fase aditif atau penguat. Menambahkan bubuk grafit ke bahan cetak 3D berbasis plastik dapat meningkatkan konduktivitas listrik dan termal bahan. Sehingga dapat digunakan untuk memproduksi komponen cetak 3D dengan fungsi pelindung elektromagnetik, seperti cangkang peralatan elektronik, penutup pelindung, dll.. Untuk memenuhi kebutuhan peralatan elektronik agar dapat bekerja secara normal dalam lingkungan elektromagnetik yang kompleks.

Membuat Pensil

Salah satu penggunaan bubuk grafit yang paling terkenal yaitu membuat pensil. Komposisi utama ujung pensil adalah campuran bubuk grafit dan bahan tambahan, seperti tanah liat. Tekstur bubuk grafit yang lembut, dengan pelumasan yang baik dan kemampuan mewarnai. Dalam proses penulisan, dapat dengan mudah meninggalkan bekas yang jelas dan tahan lama di atas kertas. Dengan menyesuaikan rasio bubuk grafit terhadap tanah liat, kekerasan dan kehitaman ujung pensil dapat diubah untuk memenuhi kebutuhan penulisan dan pengecatan yang berbeda-beda.

Kesimpulan

Dari industri tradisional hingga bidang teknologi yang sedang berkembang, bubuk grafit dapat memenuhi persyaratan kinerja material. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, prospek aplikasi bubuk grafit lebih luas, dan diharapkan dapat membantu ilmu pengetahuan material dan perkembangan sosial ke tingkat yang lebih tinggi.