Untuk Apa Blok Grafit Digunakan?

Di bidang ilmu material, blok grafit telah menjadi bahan utama untuk produksi industri dan inovasi teknologi. Blok grafit memiliki sifat fisik dan kimia yang unik seperti titik leleh yang tinggi, konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, koefisien gesekan yang rendah, dan stabilitas kimia. Hal ini memungkinkannya untuk beradaptasi dengan kondisi kerja yang ekstrem. Dari tungku bersuhu tinggi hingga chip semikonduktor, dari energi bersih hingga ruang angkasa, blok grafit digunakan secara luas.

Bidang Manufaktur Industri

Industri metalurgi

Penyegelan Tungku

Selama proses produksi metalurgi, bagian dalam tungku sering terpapar pada lingkungan bersuhu tinggi di atas 1500 ℃ dan gas yang sangat korosif. Blok grafit memiliki ketahanan suhu tinggi dan stabilitas kimia yang luar biasa sehingga merupakan bahan yang ideal untuk penyegelan tungku. Anda dapat mengolahnya menjadi paking penyegel atau cincin penyegel, yang secara efektif memblokir kebocoran gas bersuhu tinggi. Dan itu juga dapat menahan erosi gas korosif seperti sulfida dan oksida di dalam tungku. Dengan demikian secara signifikan meningkatkan efisiensi termal tungku dan mengurangi pemborosan energi.

Elemen Pemanas

Blok grafit memiliki konduktivitas listrik yang tinggi dan koefisien muai panas yang rendah, yang menjadikannya bahan inti untuk elemen pemanas metalurgi. Pada peralatan seperti tungku busur listrik dan tungku induksi, Anda dapat menggunakannya sebagai elemen pemanas. Ini dapat mengubah energi listrik menjadi energi panas bersuhu tinggi dalam sekejap dan memenuhi kondisi suhu ekstrem yang diperlukan untuk peleburan logam. Elektroda grafit dapat menjaga stabilitas struktural pada suhu di atas 2000 ℃. Dibandingkan dengan elemen pemanas logam tradisional, masa pakai mereka diperpanjang 3 hingga 5 kali lipat. Hal ini secara signifikan mengurangi biaya perawatan peralatan dan waktu henti.

Metalurgi Serbuk

Sifatnya yang dapat melumasi sendiri membuat blok grafit terutama digunakan dalam pembuatan cetakan dan proses pengepresan. Secara signifikan dapat mengurangi gesekan selama proses pengepresan bubuk, yang membuat distribusi bubuk lebih seragam. Dan itu menghindari cacat produk yang disebabkan oleh adhesi antara cetakan dan bahan. Sementara itu, ketahanan suhu tinggi memastikan bahwa ia menjaga akurasi dimensi selama proses sintering di atas 1000 ℃. Sehingga dapat digunakan untuk memfasilitasi produksi komponen metalurgi serbuk yang presisi tinggi dan berbentuk kompleks. Seperti bantalan yang diresapi oli untuk mesin otomotif dan alat pemotong paduan keras.

Pemrosesan mekanis

Cetakan

Blok grafit memainkan peran penting dalam bidang cetakan injeksi dan cetakan die-casting. Dibandingkan dengan cetakan logam, kepadatannya hanya 1/3 hingga 1/5 dari cetakan logam tersebut. Jadi secara signifikan mengurangi berat cetakan dan menurunkan beban dan konsumsi energi peralatan. Dan konduktivitas termalnya yang tinggi dapat meningkatkan laju pendinginan cetakan sebesar 30% hingga 50%, yang secara signifikan memperpendek siklus pembentukan produk.

Elemen Pemanas

Dalam proses perlakuan panas pemrosesan mekanis, Anda dapat menggunakan blok grafit untuk memproses elemen pemanas grafit. Karena dapat mengontrol suhu dengan tepat, elemen pemanas grafit dapat mencapai anil, quenching, dan perlakuan proses lainnya pada material logam. Dan itu memastikan bahwa bahan mendapatkan sifat mekanik yang ideal. Ini dapat mengontrol kesalahan keseragaman suhu dalam ± 2 ℃, jauh lebih unggul daripada elemen pemanas kawat resistansi tradisional. Jadi ini memberikan jaminan yang stabil untuk pemrosesan komponen mekanis presisi.

EDM

Anda juga dapat menggunakan blok grafit sebagai bahan elektroda dalam pemesinan pelepasan listrik (EDM). Elektroda grafit memiliki karakteristik ringan, kecepatan pemrosesan yang cepat dan tingkat kehilangan yang rendah, yaitu hanya 1/3 dari elektroda tembaga. Dan penerapan elektroda grafit memungkinkan akurasi pemrosesan mencapai tingkat mikrometer. Oleh karena itu, elektroda ini sangat cocok untuk pemrosesan rongga yang kompleks. Seperti dalam pemrosesan bilah mesin aero, bagian presisi alat kesehatan, dan lain-lain.

Bidang yang berhubungan dengan energi

Reaktor nuklir

Dalam reaktor nuklir, blok grafit memainkan peran penting. Sebagai bahan moderator dan lapisan reflektif dalam reaktor nuklir, grafit dapat mengurangi kecepatan neutron, membuatnya lebih mudah diserap oleh bahan bakar nuklir dan dengan demikian menjaga kestabilan reaksi nuklir. Stabilitas kimiawi dan ketahanan suhu tinggi dari grafit memungkinkannya bekerja dengan andal untuk waktu yang lama di lingkungan reaktor nuklir yang bersuhu tinggi dan sangat terpancar. Sementara itu, sifat mekaniknya yang sangat baik memastikan stabilitas struktur reaktor, yang sangat penting untuk menjamin operasi reaktor nuklir yang aman.

Manufaktur baterai

Blok grafit adalah komponen penting dari bahan anoda untuk baterai lithium-ion. Strukturnya yang berlapis membuatnya dapat menyediakan saluran untuk interkalasi dan deinterkalasi ion lithium. Sehingga memiliki kapasitas spesifik yang tinggi dan stabilitas siklus yang baik. Menggunakannya sebagai bahan elektroda negatif memberi baterai lithium-ion keuntungan dari kepadatan energi yang tinggi, kecepatan pengisian dan pemakaian yang cepat, dan masa pakai yang lama. Anda dapat menggunakannya secara luas di kendaraan listrik, ponsel, laptop, dan bidang lainnya.

Bidang Elektronik dan Semikonduktor

Pembuangan panas perangkat elektronik

Blok grafit memiliki konduktivitas termal yang sangat baik sehingga dapat digunakan untuk membuat heat sink atau substrat. Blok ini dapat secara efisien mentransfer panas dan mengurangi suhu komponen. Dan grafit lebih ringan dan lebih fleksibel, yang lebih baik daripada bahan pembuangan panas logam. Selain itu, memenuhi kebutuhan pengembangan miniaturisasi dan ketipisan perangkat elektronik dan memastikan pengoperasian peralatan yang stabil.

Manufaktur semikonduktor

Dalam pembuatan semikonduktor, blok grafit digunakan untuk membuat berbagai komponen. Karena ketahanan suhu tinggi dan stabilitas kimiawi, ia dapat menahan bahan baku silikon dan mencegah kontaminasi, memastikan kualitas wafer. Selain itu, Anda juga dapat menggunakannya dalam pembuatan elemen pemanas, perlengkapan, dll. Ini dapat memberikan dukungan yang stabil untuk proses semikonduktor dan meningkatkan kualitas produk dan efisiensi produksi.

Bidang lainnya

Bahan pelumas

Dengan pelumasannya yang sangat baik, blok grafit dibuat menjadi pelumas padat, gemuk, minyak pelumas, dll., yang banyak digunakan dalam peralatan mekanis. Bahkan dalam kondisi kerja khusus seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan vakum tinggi, ini dapat secara signifikan mengurangi gesekan dan keausan antar komponen mekanis. Dan secara efektif dapat memperpanjang masa pakai peralatan dan meningkatkan efisiensi operasional. Jadi ini adalah bahan pelumas yang ideal di lingkungan khusus.

Bidang kedirgantaraan

Anda dapat menggunakan blok grafit sebagai bahan yang ringan dan tahan suhu tinggi dalam industri kedirgantaraan. Bahan komposit berbasis grafit pada lapisan tenggorokan nosel mesin roket dapat menahan gas bersuhu tinggi di atas 3000 ℃. Film pembuangan panas grafit fleksibel dari panel surya satelit dapat beradaptasi dengan perbedaan suhu ekstrem mulai dari -200 ℃ hingga 150 ℃. Dan itu dapat memastikan pengoperasian peralatan yang stabil.

Teknik Kimia dan Perlindungan Lingkungan

Karena stabilitas kimiawi yang kuat, Anda dapat menggunakan blok grafit untuk membuat bejana reaksi dan saluran pipa yang tahan korosi. Dalam hal perlindungan lingkungan, grafit dapat memurnikan limbah dan menyerap polutan dalam air dengan luas permukaan spesifik yang besar dan sifat adsorpsinya. Selain itu, ia juga memiliki potensi besar dalam pemurnian gas, pembawa katalis, dan aspek lainnya. Sehingga akan berkontribusi pada pengembangan industri kimia dan perlindungan lingkungan.

Kesimpulan

Karena sifat fisik dan kimianya yang unik, blok grafit memainkan peran penting dalam berbagai bidang. Anda dapat menggunakannya baik sebagai bahan struktural maupun fungsional, dan sangat mendorong perkembangan industri. Dengan kemajuan teknologi, diharapkan dapat mencapai terobosan di bidang yang sedang berkembang seperti komputasi kuantum dan biomedis.