흑연 블록은 어떤 용도로 사용되나요?

재료 과학 분야에서 흑연 블록은 산업 생산과 기술 혁신의 핵심 재료가 되었습니다. 흑연은 높은 융점, 우수한 전기 및 열 전도성, 낮은 마찰 계수 및 화학적 안정성과 같은 독특한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 극한의 작업 조건에 적응할 수 있습니다. 고온 용광로에서 반도체 칩, 청정 에너지에서 항공 우주에 이르기까지, 흑연 블록 가 널리 사용되고 있습니다.

산업 제조 분야

야금 산업

용광로 밀봉

야금 생산 공정에서 용광로 내부는 1500℃ 이상의 고온 환경과 부식성이 강한 가스에 노출되는 경우가 많습니다. 흑연 블록은 고온 저항성과 화학적 안정성이 뛰어나 용광로 씰링에 이상적인 소재입니다. 씰링 가스켓이나 씰링 링으로 가공하여 고온 가스의 누출을 효과적으로 차단할 수 있습니다. 또한 퍼니스 내부의 황화물 및 산화물과 같은 부식성 가스의 침식에도 저항할 수 있습니다. 따라서 퍼니스의 열 효율을 크게 개선하고 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다.

발열체

흑연 블록은 전기 전도도가 높고 열팽창 계수가 낮아 야금 발열체의 핵심 재료로 사용됩니다. 전기 아크로 및 유도 용광로와 같은 장비에서 발열체로 사용할 수 있습니다. 전기 에너지를 고온 열에너지로 순식간에 변환하여 금속 제련에 필요한 극한의 온도 조건을 충족할 수 있습니다. 흑연 전극은 2000℃ 이상의 온도에서도 구조적 안정성을 유지할 수 있습니다. 기존 금속 발열체에 비해 수명이 3배에서 5배까지 연장됩니다. 따라서 장비 유지보수 비용과 가동 중단 시간이 크게 줄어듭니다.

분말 야금

자체 윤활 특성으로 인해 흑연 블록은 주로 금형 제조 및 프레스 공정에 사용됩니다. 파우더 프레스 공정 중 마찰을 크게 줄여 파우더 분포가 더욱 균일해집니다. 또한 금형과 재료 사이의 접착으로 인한 제품 결함을 방지합니다. 한편, 고온 저항성이 뛰어나 1000℃ 이상의 소결 공정에서도 치수 정확도를 유지합니다. 따라서 고정밀 및 복잡한 형상의 분말 야금 부품 생산을 용이하게 하는 데 사용할 수 있습니다. 자동차 엔진용 오일 함침 베어링, 경질 합금 절삭 공구 등이 이에 해당합니다.

기계적 처리

곰팡이

흑연 블록은 사출 금형과 다이캐스팅 금형 분야에서 중요한 역할을 합니다. 금속 몰드에 비해 밀도가 1/3에서 1/5에 불과하기 때문입니다. 따라서 금형의 무게를 크게 줄이고 장비의 부하와 에너지 소비를 낮춥니다. 또한 열전도율이 높아 금형의 냉각 속도를 30%에서 50%까지 높일 수 있어 제품 성형 주기를 크게 단축할 수 있습니다.

발열체

기계 가공의 열처리 공정에서 흑연 블록을 사용하여 흑연 발열체를 처리할 수 있습니다. 온도를 정밀하게 제어할 수 있기 때문입니다, 흑연 발열체 는 금속 소재에 어닐링, 담금질 및 기타 공정 처리를 수행할 수 있습니다. 또한 재료가 이상적인 기계적 특성을 얻을 수 있도록 보장합니다. 기존의 저항선 발열체보다 훨씬 우수한 ±2℃ 이내의 온도 균일성 오차를 제어할 수 있습니다. 따라서 정밀 기계 부품의 가공을 안정적으로 보장합니다.

EDM

흑연 블록을 방전 가공에서 전극 재료로 사용할 수도 있습니다(EDM). 흑연 전극은 구리 전극의 1/3에 불과한 가벼운 무게, 빠른 처리 속도, 낮은 손실률의 특성을 가지고 있습니다. 또한 흑연 전극을 적용하면 처리 정확도가 마이크로미터 수준에 도달할 수 있습니다. 따라서 복잡한 캐비티 가공에 특히 적합합니다. 예를 들어 항공 엔진 블레이드, 의료 기기의 정밀 부품 등의 가공에 적합합니다.

에너지 관련 분야

원자로

원자로에서 흑연 블록은 중요한 역할을 합니다. 원자로의 중재자이자 반사층 재료인 흑연은 중성자의 속도를 줄여 핵연료에 더 쉽게 흡수되어 핵반응의 안정적인 진행을 유지할 수 있습니다. 흑연의 화학적 안정성과 고온 저항성은 원자로의 고온과 강한 방사선 환경에서도 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있게 해줍니다. 한편, 우수한 기계적 특성은 원자로 구조의 안정성을 보장하여 원자로의 안전한 작동을 보장하는 데 큰 의미가 있습니다.

배터리 제조

흑연 블록은 리튬 이온 배터리의 음극 재료의 중요한 구성 요소입니다. 층상 구조로 리튬 이온의 인터칼리화 및 디인터칼리화를 위한 채널을 제공할 수 있습니다. 따라서 비용량이 높고 사이클링 안정성이 우수합니다. 이를 음극 소재로 사용하면 리튬 이온 배터리에 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 및 방전 속도, 긴 수명이라는 장점을 제공합니다. 전기 자동차, 휴대폰, 노트북 및 기타 분야에서 널리 사용할 수 있습니다.

전자 및 반도체 분야

전자 기기의 방열

흑연 블록은 열전도율이 뛰어나 방열판이나 기판을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 열을 효율적으로 전달하고 구성 요소의 온도를 낮출 수 있습니다. 또한 흑연은 금속 방열 재료보다 가볍고 유연하여 금속 방열 재료보다 우수합니다. 또한 전자 기기의 소형화 및 박형화라는 개발 요구 사항을 충족하고 장비의 안정적인 작동을 보장합니다.

반도체 제조

반도체 제조에서 흑연 블록은 다양한 부품을 만드는 데 사용됩니다. 고온 저항성과 화학적 안정성으로 인해 실리콘 원료를 고정하고 오염을 방지하여 웨이퍼의 품질을 보장할 수 있습니다. 또한 발열체, 고정 장치 등의 제조에도 사용할 수 있습니다. 반도체 공정을 안정적으로 지원하고 제품 품질과 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

기타 필드

윤활 재료

우수한 윤활성을 가진 흑연 블록은 고체 윤활제, 그리스, 윤활유 등으로 만들어져 기계 장비에 널리 사용됩니다. 고온, 고압, 고진공과 같은 특수한 작업 조건에서도 기계 부품 간의 마찰과 마모를 크게 줄일 수 있습니다. 또한 장비의 서비스 수명을 효과적으로 연장하고 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 특수한 환경에서 이상적인 윤활유입니다.

항공우주 분야

항공우주 산업에서 흑연 블록은 가볍고 고온에 강한 소재로 사용할 수 있습니다. 로켓 엔진 노즐의 목 라이너에 사용되는 흑연 기반 복합 소재는 3000℃ 이상의 고온 가스를 견딜 수 있습니다. 위성 태양 전지판의 유연한 흑연 방열 필름은 -200℃에서 150℃에 이르는 극심한 온도 차이에 적응할 수 있습니다. 또한 장비의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.

화학 공학 및 환경 보호

화학적 안정성이 강하기 때문에 흑연 블록을 사용하여 부식 방지 반응 용기 및 파이프라인을 제조할 수 있습니다. 환경 보호 측면에서 흑연은 넓은 비표면적과 흡착 특성으로 하수를 정화하고 물속의 오염 물질을 흡착할 수 있습니다. 또한 가스 정화, 촉매 담체 및 기타 측면에서도 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 따라서 화학 및 환경 보호 산업의 발전에 기여할 것입니다.

결론

흑연 블록은 독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 구조용 또는 기능성 소재로 사용할 수 있으며 산업 발전을 강력하게 촉진합니다. 기술의 발전과 함께 양자 컴퓨팅, 바이오 의학 등 새롭게 떠오르는 분야에서 획기적인 발전을 이룰 것으로 기대됩니다.