グラファイト・チューブは何に使われるのか？

グラファイト・チューブはまた、高熱（または化学的に攻撃的な）職場でまさに必要とされるものでもある。チューブ状の炭素材料は、耐久性、熱安定性、耐腐食性に優れています。また、軽量で導電性に優れているため、さまざまな過酷な用途に適しています。実験室や航空宇宙システムなど、他の材料が使用できないあらゆる場所で、材料の保護や封じ込めに使用されています。ここでは、その使用方法と理由について説明する。

グラファイト・チューブとは？

高純度グラファイトで作られた中空円筒形構造物はグラファイト・チューブと呼ばれる。これらのチューブは、極端な熱、攻撃的な化学薬品、強い機械的ストレスに耐えなければなりません。熱伝導性、電気絶縁性、耐薬品性が要求される用途に使用されます。

様々なサイズ、肉厚、様々な純度のものがある。均一な密度を得るために静水圧プレスされたものもあれば、長く連続した長さを得るために押し出されたものもある。ラボでの分析、製錬、熱交換、ロケットエンジンなど、使用目的に応じて種類を選ぶ。

グラファイト・チューブの用途

実験室での使用

分析室での微量元素分析（特に原子吸光分析（AAS））において、黒鉛炉管は実験を行うための手段です。黒鉛炉の試料ホルダーとして使用され、超高温（通常2500℃以上）で物質を気化させます。

グラファイト・チューブによる汚染の心配がなく、正確な測定値が得られます。反応性が低いため、加熱中もサンプルの純度を保つことができます。また、熱に素早く反応するため、分析がより効果的になります。TG-DTAやTG-DSCなどの熱分析装置にも使用されています。

工業炉

真空炉や不活性ガス炉を運転すると、標準的な金属は変形したり反応したりし始めます。このような環境では、グラファイトチューブが発熱体、断熱部品、保護シースとして機能します。固有の熱安定性により、速い温度変動や長期の熱サイクル下でも無傷の状態を保ちます。

また、誘導加熱システムにも有用で、その導電性と熱耐久性は完璧である。

熱交換器

これは特に化学プラントや精製所において顕著で、侵食性の高い化学物質は高温で処理されなければならない。このような場合 シェル＆チューブ式熱交換器 腐食性の液体やガスを汚染することなく冷却または加熱する必要がある場合、グラファイトチューブが理想的な選択肢となります。

グラファイト管は、金属管のように塩酸、硫酸、有機溶剤で腐食することはありません。また、タングステンの低熱膨張は、応力に起因する故障のリスクを最小限に抑えます。

金属鋳造と鋳造

グラファイト・チューブは、特に銅やアルミニウムのような非鉄金属用の連続鋳造鋳型として機能する。安定した冷却を提供し、その表面は金属の滑りを可能にします。完成品の表面品質を高めます。

化学処理

反応器、貯蔵タンク、パイプラインでは、内部の機械はグラファイトチューブで保護されている。強酸、強アルカリ、強溶媒を扱う場合に役立ちます。腐食に対する耐性があるため、メンテナンスやダウンタイムを最小限に抑えることができる。

航空宇宙産業

航空宇宙では、高温、極端な温度、極端な機械的ストレスに耐えられる材料が必要です。これらは、ノズル、ヒートシールド、スラスターライニングに使用される。軽量であることは、宇宙船の設計において非常に重要なことである。

電気化学アプリケーション

グラファイト・チューブは、電解セルや燃料電池を作る際の電極として使用できる。電気伝導性が高く、動作寿命が長い。金属メッキ、塩素製造、バッテリーシステムなどで使用されています。

原子力応用

グラファイト管は、中性子減速材および反射材として一般的に使用されている。 原子力施設.熱や放射線のレベルが高くても、構造的な完全性を保つ。先進的な原子炉や実験セットアップのための大きな資産である。

高温アプリケーション

グラファイト管は、熱処理用として他のほぼすべての材料よりも優れた選択肢です。真空炉、結晶成長チャンバー、半導体拡散オーブンにおいて、黒鉛製部品は、何度も熱処理を繰り返しても、溶融、収縮、亀裂を生じません。

また、これらのチューブは熱衝撃にも耐えるため、高温から低温まで破断することなく移動することができる。これは信頼性と安全性において大きな勝利である。

自動車産業

グラファイト・チューブは、ガスケット、ブレーキ・ライニング、熱交換器などに使用されている。その熱特性は、エンジン・コンパートメントやブレーキ構造で発生する熱を制御するのに役立つ。また、耐久性や吸音性にも優れている。

楽器

医療機器や科学機器は、まさに精密そのものです。質量分析装置、X線分析装置、熱試験装置などでグラファイトチューブを使用します。純度が高く、安定していて、反応性が低いため、繊細な環境に最適です。

また、医薬品の研究開発、バイオ分析、化学診断に使用される機器にも存在する。

グラファイト・チューブの利点

高い熱安定性。

グラファイト・チューブは3000℃までその形状と強度を維持するため、高熱下での変形や溶融、膨張を心配する必要はない。

非常に優れた導電性。

これらは電気をよく通します。また、電極、センサー、または電気システムやテストセットアップの導電経路として使用することもできる。

耐食性。

酸、アルカリ、工業用溶剤のほとんどに耐性を発揮する。グラファイトは、腐食性の化学物質を扱う場合、ほとんどの金属よりも優れています。

軽量で耐久性がある。

グラファイト・チューブは金属チューブよりも軽量。構造的な負荷を軽減しながら強度を維持することができ、航空宇宙や自動車システムに有用。

結論

実際には、グラファイト・チューブは炭素でできた円筒である。科学者、エンジニア、製造業者にとって強力なツールでもある。金属やプラスチックでは過酷な条件下で使用されます。グラファイト・チューブは、耐熱性、耐腐食性、優れた導電性など、他の素材が失敗するような場面で威力を発揮する。過去に使用したことがないのであれば、今こそ、次の高性能アプリケーションで使用することを考える時です。