As barras de carbono, um material aparentemente comum, desempenham um papel extremamente importante na indústria moderna e na pesquisa científica. De reações químicas em fornos de alta temperatura à fabricação de componentes eletrônicos sofisticados, de baterias comuns a experimentos ópticos profissionais, as barras de carbono estão em toda parte. Suas propriedades físicas e químicas exclusivas o tornam um material essencial para muitos setores.
Índice
AlternarO que é barra de carbono?
A barra de carbono é um material de carbono semelhante a uma barra, feito de carbono, grafite e outras matérias-primas principais por meio de processamento especial. O elemento carbono em si tem excelente estabilidade química e alto ponto de fusão. Isso confere à barra de carbono resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação e outras propriedades. Ao mesmo tempo, ele também tem boa condutividade elétrica e pode conduzir a corrente com eficiência no campo elétrico. Sua estrutura interna mostra um arranjo ordenado da estrutura de cristal de carbono. Isso não só garante a resistência da barra de carbono, mas também tem um impacto profundo em suas propriedades físicas e químicas. De acordo com os diferentes requisitos de aplicação, o processo de preparação e a formulação das barras de carbono serão ajustados. Assim, elas têm características de desempenho diferentes para atender às diversas exigências de vários campos.
Usos da barra de carbono
Indústria metalúrgica
Produção de aço
Na fabricação de aço, o teor de carbono tem um grande impacto na qualidade do aço, e muitas vezes você pode usar barras de carbono como carburizadores. Quando o aço líquido não contém carbono suficiente, são adicionadas barras de carbono. E, à medida que a temperatura aumenta, as barras de carbono se dissolvem e interpretam o carbono. Difundem-se uniformemente para aumentar o teor de carbono e regular com precisão a resistência, a dureza e a tenacidade do aço. Além disso, ele também pode reagir com o oxigênio líquido do aço, reduzir o teor de oxigênio e as impurezas. E melhorar a pureza do aço.
Fundição de metais não ferrosos
Na fundição de metais não ferrosos, como cobre, alumínio e zinco, ele desempenha um papel fundamental. Na fundição de cobre pelo processo de fogo, ele pode ser usado como agente redutor para reduzir o óxido cuproso. No refino eletrolítico do cobre, a barra de carbono como cátodo, o cobre bruto dissolvido após a eletricidade, os íons de cobre precipitados na barra de carbono para obter o cobre puro. Na fundição de alumínio, pode ser usado como ânodo e participa da reação de decomposição da alumina no sistema de sal fundido de criolita-alumina. Isso ajuda na fundição de metais não ferrosos.
Indústria química
Usa barra de carbono em cindústria de hloralcalis
O núcleo de cloroalcalino A indústria é uma solução eletrolítica de cloreto de sódio, com uma haste de carbono como ânodo, conectada ao eletrodo positivo da fonte de alimentação. Quando energizados, os íons de cloreto perdem elétrons no ânodo para formar gás cloro. E os íons de hidrogênio no cátodo para formar gás hidrogênio, deixando o hidróxido de sódio na solução. Com boa condutividade elétrica e estabilidade química, ele pode suportar corrente forte e ambiente corrosivo para garantir uma produção eficiente e estável.
Reação química de síntese orgânica
No campo da síntese orgânica, muitas reações exigem métodos eletroquímicos. Ele pode fornecer um ambiente REDOX específico para promover a transferência de elétrons e reações químicas. Por exemplo, na reação de eletrooxidação de compostos aromáticos, o ânodo da haste de carbono fornece um potencial adequado para oxidar o composto em um local específico. E sintetizar um composto orgânico estrutural especial, que tem as vantagens de uma reação suave, alta seletividade e baixa poluição.
Soldagem com varetas Caron
Soldagem a arco
É um importante material de eletrodo em soldagem a arco processo. O arco formado pela vareta de carbono e pela solda pode atingir uma temperatura elevada de milhares de graus Celsius. Isso pode derreter rapidamente a vareta de solda e partes da soldagem. Isso não apenas conduz a corrente para manter a combustão do arco, mas também afeta a qualidade da solda. O controle razoável do grau de ablação e do conteúdo do produto pode melhorar a mecânica da solda e a resistência à corrosão.
Goivagem com arco de carbono
Goivagem com arco de carbono usa o arco entre a haste de carbono e a peça de trabalho para derreter o metal. Ao mesmo tempo, o líquido derretido é soprado com ar comprimido para obter a goivagem ou o corte do metal. Em comparação com outros métodos de corte, ele tem operação flexível e alta eficiência. Além disso, pode processar metais de vários formatos e espessuras. Pode ser usado com frequência no reparo e processamento de peças de metal na construção naval, manutenção mecânica e outros setores.
Haste de carbono na bateria
No campo das baterias, é comum usar barras de carbono como materiais de eletrodo, como o eletrodo positivo de baterias secas de zinco-manganês. Quando a bateria está funcionando, o zinco negativo se oxida e perde elétrons, e os elétrons fluem para a barra de carbono positiva por meio do circuito externo. E os elétrons do dióxido de manganês no eletrodo positivo reagem com os íons de amônio para obter a descarga. A condutividade e a estabilidade da haste de carbono garantem que a bateria continue a fornecer energia estável. Embora novos tipos de baterias estejam surgindo, ainda é importante que a bateria seja específica.
Produção de componentes eletrônicos
Ele pode ser amplamente utilizado na produção de componentes eletrônicos. Na fabricação de resistores, ele pode ser usado como material de resistência para controlar com precisão o valor da resistência por meio de revestimento de superfície ou dopagem. Na fabricação de tubos e transistores, ele pode ser usado para fazer condutores ou estruturas de eletrodos. Para garantir uma transmissão eletrônica estável e estruturas de componentes estáveis. No processo especial ou na pesquisa experimental de circuitos integrados, ele também pode desempenhar um papel.
Usa haste de carbono na iluminação de arco
Na iluminação por arco, é possível usar duas hastes de carbono como eletrodos para gerar um arco de alta temperatura por meio de uma corrente forte e emitir radiação de luz de alto brilho para atender a necessidades especiais de iluminação. Como projetores de filmes com lâmpadas de arco para fornecer uma tela de projeção de luz de alto brilho. Os holofotes usam luz de arco para produzir colunas de luz de longa distância, performances de palco em grande escala e projetos de iluminação externa também são comumente usados. Suas vantagens são o alto brilho e a eficiência luminosa, mas o grande consumo de energia e a vida útil curta.
Experimentos com barras de carbono
Em experimentos ópticos, as hastes de carbono têm usos exclusivos. Ao estudar a interação entre plasma e luz, o plasma gerado pelos eletrodos de barras de carbono pode simular fenômenos astrofísicos ou estudar novos materiais ópticos. Ele emite radiação luminosa de comprimentos de onda específicos para experimentos como análise espectral. Em experimentos de imagens ópticas, pode ser usado como fonte de luz. Ele pode ajustar o brilho e a cor, ajustando a corrente e a tensão. E você também pode usá-lo como fonte de luz padrão para calibrar o instrumento óptico.
Pesca com vara de carbono
As varas de carbono são usadas principalmente na pesca para fazer flutuadores para peixes. Você pode cortá-las no comprimento e no formato adequados. E suas características de baixa densidade, alta resistência e boa estabilidade podem tornar o peixe mais atraente na água. E não é facilmente perturbado pela correnteza e pelas ondas do vento, de modo a transmitir com precisão as notícias sobre os peixes para o pescador. Assim, ele ajuda a avaliar a situação da mordida do peixe e melhora a taxa de sucesso da pesca.
Conclusão
Por ser um material multifuncional, a barra de carbono desempenha um papel insubstituível em muitos campos. Tais como metalurgia, química, soldagem, bateria, eletrônica, iluminação e ótica, em virtude de suas propriedades físicas e químicas exclusivas. Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia e a melhoria contínua dos requisitos de desempenho dos materiais em vários setores, seu campo de aplicação continuará a se expandir. E seu desempenho será ainda mais otimizado por meio de novos processos de preparação e tecnologias de modificação de materiais.