グラファイトのさまざまな用途

産業が発展するにつれ、グラファイトは重要な役割を果たすようになり、グラファイトの新たな用途が生まれ続けている。 黒鉛は炭素の同素体であり、炭素原子が特定の方法で配列・結合した物質である。黒鉛の用途のいくつかを詳しく見てみよう。

産業における黒鉛の用途

半導体産業

半導体に使用される黒鉛材料は、高純度で粒子が細かく、耐熱性が高い。単結晶シリコンや多結晶シリコンの生成など。

航空宇宙・軍事産業

黒鉛は他の材料に比べて耐食性に優れ、軽量であるため、ロケットのノズルや航空機のブレーキライニングとして使用できる。

アーク炉用黒鉛電極

電気伝導体として、 黒鉛電極 は電気伝導率が高く、電気アーク炉の化学反応には関与しない。通電すると鉄鋼を製錬するために大量の熱を発生する。

アルミニウム電解

電解セル用導電性自己焼成陽極として、アルミニウム製錬に使用される。焼成済み陽極とカーボンペースト電極に分けられる。

非鉄金属鋳造

黒鉛鋳型は加工性に優れ、鋳鉄、銅、合金に使用される。

機械工業

ベアリング、ピストン、シール材として使用され、耐摩耗性とシール性に優れている。

原子炉

減速材や反射材として、黒鉛の高い純度と密度は核反応に適している。

EDM加工

黒鉛はエレクトロスパーク加工の電極材料として使用され、他の材料に比べて安価で損失が少ない。

電気産業

グラファイトの抵抗は金属よりもはるかに低く、抵抗器として使用される。

ドライ潤滑油

天然黒鉛や人造黒鉛は粉末黒鉛で、非常に優れた潤滑特性を持っており、潤滑剤として広く使用されている。 潤滑油.

耐火物

黒鉛は熱安定性が高く、高炉やパイプラインなどの高温環境下で使用される。耐火レンガ、連続鋳造用パウダー、鋳型など。製鋼炉のライニング材として使用できるほか、鋼の連続鋳造にも使用できる。

レアアース製錬

主に製錬に使用される黒鉛陽極、黒鉛るつぼ（粘土るつぼ、黒鉛るつぼを含む）、導電性電極。黒鉛陽極は、レアアース製錬、レアアース金属酸化物の電解、金属精製などに使用される。陽極は、レアアース製錬の電解工程で使用される消耗品であり、陽極として存在し、化学反応に関与する。

カーボンブラシ内部のグラファイト

黒鉛は、電気モーター、発電機、オルタネーターで電流を流すために使用されるカーボンブラシの基本成分である。モーターや発電機では電流を受ける導体として使用される。

太陽光発電とLED

グラファイトは、太陽電池産業で広く使用されている。 ソーラーパワー 生成する。例えば、黒鉛るつぼは多結晶シリコンや単結晶シリコンの製造に使用される。

エネルギー部門

グラフェンシートはリチウムイオン電池やスーパーキャパシタの性能を向上させ、燃料電池にも利用できる。代替エネルギーの需要が高まり続けるなか、グラフェンはソーラーパネルや風力タービンでますます利用されるようになっている。

スペクトル分析

グラファイト製品 測定や計測に使用され、高い分析感度を持ち、電気や熱の伝導性にも優れている。

バッテリー技術

グラファイトは、リチウムイオン電池以外の固体電池やフロー電池などの新興技術において、ますます重要性を増している。エネルギー貯蔵の改善に不可欠なのは、その充放電効率と容量である。

鋳造と鋳造

連続鋳造鋳型の材料として、黒鉛は変形やクラックを起こすことなく、大きな温度差に耐えることができる。熱膨張率が低いからである。

粉体黒鉛y

焼結プロセスでは、グラファイトを潤滑剤として使用し、金属粒子と金型間の摩擦を低下させることで、金属製品の優れた形状と成形性を実現します。

熱交換システムにおけるグラファイト

優れた熱伝導性と耐食性により、グラファイトは化学処理や高温を必要とするその他の産業における熱交換器の最良の選択肢となっている。

アクチュエーターとセンサー

産業用および環境モニタリング用センサーは、グラファイトの導電性と電気的感度の恩恵を受けています。スマートセンサーやアクチュエーターは、湿度、温度、圧力の変化を感知するグラファイトの能力を利用しています。

メディカル

人工臓器、人工関節、歯根、血管におけるグラファイト材料の研究と応用。グラファイトは軽量で堅牢なため、強度と生体適合性を必要とする医療の進歩に最適である。

膜技術

高度なろ過システムは、特に海水淡水化プラントやガス分離装置において、グラファイト材料を膜に使用して液体やガスを分離します。その耐薬品性と構造安定性は、ろ過効率を高めます。

コーティングと防錆塗料

グラファイトは、防錆塗料やコーティング剤、特に海洋や産業インフラにおいて、さらに重要な役割を果たすようになってきている。その過酷な環境に対する耐性により、橋梁、船舶、パイプラインはより長く耐えることができる。

カーボンナノチューブ

グラファイトは強度と導電性に優れているため、カーボンナノチューブの前駆材料として使用され、電子機器から医療機器まであらゆるものに使用されている。

スポーツ用品

グラファイト製テニスラケットは軽量で柔軟性があり、スポーツの快適性と安全性を高める。

文房具

鉛筆の芯、インク、コピー機のトナーなどは、黒鉛の高い曲げ強度を利用している。

結論

新技術と新素材の絶え間ない出現により、黒鉛の用途はますます拡大している。産業界だけでなく、日常生活でも広く使用されている。