Для каких целей используется графитовый порошок?

Графитовый порошок - это материал, обладающий множеством превосходных свойств. Его кристаллическая структура представляет собой гексагональный слой, а атомы углерода в слое соединены ковалентными связями. Эта уникальная структура придает графитовому порошку множество превосходных свойств, благодаря чему он находит очень широкое и важное применение в современной промышленности и многих других областях.

Промышленное использование графитового порошка

Сталелитейная и металлургическая промышленность

Стальной карбюратор

В процессе выплавки стали можно использовать графитовый порошок в качестве стального карбюратора. При выплавке стали расплавленная сталь часто содержит избыточное количество кислорода. Это серьезно влияет на качество стали, например, снижает ее вязкость, увеличивает хрупкость и т.д. Графитовый порошок может вступать в химическую реакцию с кислородом в расплавленной стали и играть роль раскислителя. Чтобы эффективно улучшить качество стали, оптимизируйте такие показатели, как прочность, вязкость и пластичность.

Графитовый порошок, используемый для огнеупорных добавок

Графитовый порошок также широко используется в качестве огнеупорной добавки. Благодаря своей превосходной термостойкости он может выдерживать чрезвычайно высокие температуры, не плавясь и не разлагаясь. При добавлении в огнеупорные материалы, такие как огнеупорный кирпич, огнеупорный литейный материал и т. д., он может значительно повысить огнестойкость этих материалов. Таким образом, он может сохранить целостность и стабильность конструкции в условиях высоких температур. И это значительно продлит срок службы огнеупорных материалов.

Машиностроительная промышленность

Применение графитового порошка в сухих смазочных материалах

Графитовый порошок является идеальным твердым сухим смазочным материалом. Во время механической работы между многими деталями возникает трение. Слоистая структура графитового порошка позволяет ему образовывать непрерывную смазочную пленку на поверхности трения. Эта пленка может эффективно снизить коэффициент трения, уменьшить износ деталей. И, как правило, она может играть роль смазки при высокой температуре, высоком давлении и других жестких условиях работы.

Поверхностный слой отливки

В процессе литья графитовый порошок наносится на поверхностный слой отливки. При изготовлении плесеньГрафитовый порошок равномерно покрывает внутреннюю поверхность формы, что позволяет облегчить освобождение отливки после формовки. В то же время он может сделать поверхность отливки более гладкой и ровной. И уменьшить последующие припуски на обработку и процедуры обработки, повысить эффективность производства и снизить производственные затраты. Кроме того, графитовый порошок может играть определенную теплоизоляционную роль в процессе литья. Это помогает контролировать скорость затвердевания отливки и улучшать качество и выход отливки.

Графитовый порошок используется в химической промышленности

Носитель катализатора

Графитовый порошок обладает большой удельной поверхностью и хорошими адсорбционными свойствами, что делает его отличным носителем катализатора. Во многих химических реакциях активные компоненты катализатора должны быть равномерно рассеяны на опоре для повышения активности и селективности катализатора. Графитовый порошок может хорошо удовлетворить это требование, загружая активные компоненты катализатора на свою поверхность, обеспечивая больше активных мест для химической реакции. Таким образом, он способствует протеканию реакции.

Электродные материалы

Графитовый порошок сам по себе также является важным электродным материалом. В электрохимической промышленности, например, при изготовлении электродов для электролитических ячеек, графитовые электроды широко используются благодаря своей хорошей электропроводности и химической стабильности. В процессе электролиза графитовый электрод может стабильно проводить ток, обеспечивая плавное протекание электролитической реакции.

Электронные и электрические приложения

Проводящие материалы

Проводящие чернила для печатных плат (PCB)

В электронной промышленности печатная плата (ПП) является одним из основных компонентов электронных изделий. Вы можете использовать графитовый порошок для приготовления проводящих чернил для печатных плат. Эта проводящая краска использует графитовый порошок в качестве основного проводящего компонента и формирует точный рисунок проводящей цепи на печатной плате в процессе печати. Она позволяет добиться хороших печатных и проводящих свойств на различных подложках из разных материалов. И это обеспечивает сильную поддержку для интеграции высокой плотности и многофункциональности электронных продуктов.

Проводящее покрытие

Графитовый порошок также можно использовать для приготовления проводящих покрытий. Графитовый порошок смешивается с соответствующими смолами, растворителями и т. д.. И он наносится на различные базовые материалы, такие как пластик, стекло, металл и т.д., чтобы сформировать покрытие с хорошей электропроводностью. Кроме того, проводящий покрытие Также может применяться в области антистатического электричества, например, антистатические упаковочные материалы, антистатические напольные покрытия и т.д., для предотвращения повреждения электронных компонентов, вызванного статическим электричеством.

Производство электронных компонентов

Резисторы

При производстве электронных компонентов графитовый порошок может использоваться для изготовления резисторов. Величину сопротивления резистора можно регулировать, точно контролируя размер частиц, чистоту, количество добавок и соотношение с другими материалами графитового порошка. Он может обеспечить точные значения сопротивления для этих схем, чтобы гарантировать нормальную работу схемы и точную передачу сигнала.

Графитовый электрод (для обработки электронных устройств)

Графитовые электроды играют важную роль в обработке электронных устройств, особенно в технологии электроэрозионной обработки (EDM). Графитовый электрод стал распространенным электродным материалом в EDM благодаря высокой температуре плавления, хорошей электропроводности и низким потерям. В процессе обработки между графитовым электродом и заготовкой возникает импульсный разряд. Под воздействием мгновенной высокой температуры материал заготовки расплавляется и испаряется, что позволяет осуществлять точную обработку заготовок сложной формы.

Энергетические приложения

Топливный элемент

Материал биполярной пластины

В технологии топливных элементов в качестве материала для биполярной пластины можно использовать графитовый порошок. Биполярная пластина на основе графитового порошка обладает хорошей электропроводностью, высокой химической стабильностью и отличной газоуплотняющей способностью. Его хорошая электропроводность может обеспечить эффективную передачу электронов в топливном элементе и уменьшить омические потери; химическая стабильность позволяет ему стабильно работать в течение длительного времени в сложной химической реакционной среде топливного элемента и противостоять коррозии кислоты, щелочи и других сред; газовое уплотнение обеспечивает поток топлива и окислителя в их соответствующих каналах без утечки и смешивания.

Применение графитового порошка в литий-ионных аккумуляторах

Материал отрицательного электрода

Графитовый порошок - один из наиболее широко используемых анодных материалов в литий-ионных аккумуляторах. Графит имеет типичную слоистую структуру с умеренным расстоянием между слоями. Это позволяет обратимо вводить и выводить ионы лития. В то же время графитовый анодный материал обладает такими преимуществами, как стабильная потенциальная платформа для зарядки и разрядки, хорошие циклические характеристики и относительно низкая стоимость. В коммерческих литий-ионных аккумуляторах графитовые анодные материалы обеспечивают стабильные электрохимические характеристики и длительный срок службы. Он отвечает требованиям современных портативных электронных устройств и электромобилей к плотности энергии, мощности и сроку службы батареи.

Проводящие добавки

Графитовый порошок часто используется в качестве проводящей добавки в литий-ионных батареях. В процессе подготовки электродов литий-ионных батарей добавление графитового порошка в материал положительного или отрицательного электрода может значительно улучшить электронную проводимость электродного материала. Поскольку электродная реакция литий-ионных батарей требует быстрой передачи электронов. Добавление графитового порошка может создать хорошую проводящую сеть между частицами активного материала, уменьшить сопротивление поляризации электрода. И таким образом повысить эффективность заряда и разряда, производительность и срок службы батареи.

Использование в других областях

Охрана окружающей среды

Адсорбент для очистки сточных вод

Графитовый порошок имеет важное применение в области защиты окружающей среды при очистке сточных вод. Благодаря большой удельной поверхности и богатой структуре пор, он обладает хорошей адсорбционной способностью для многих загрязняющих веществ в сточных водах. Для ионов тяжелых металлов в сточных водах графитовый порошок может быть адсорбирован на поверхности посредством электростатического притяжения, ионного обмена и т.д.. Таким образом, снижается содержание тяжелых металлов в сточных водах и достигается цель очистки качества воды. В то же время, для некоторых органических загрязнителей, таких как красители, пестициды, фенольные соединения и т.д., можно также эффективно удалить графитовый порошок путем сочетания физической адсорбции и химической адсорбции.

Контроль загрязнения воздуха

В борьбе с загрязнением воздуха графитовый порошок также играет определенную роль. В некоторых промышленных процессах очистки отходящих газов графитовый порошок можно использовать в качестве адсорбента или носителя катализатора для участия в реакции. Для вредных газов в атмосфере, таких как диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx) и т.д., графитовый порошок может быть отделен от выхлопных газов путем адсорбции. Это уменьшает количество его выбросов в атмосферу. В то же время, когда графитовый порошок нагружен определенной активной группой катализатора, он также может катализировать превращение этих вредных газов при определенных условиях. Таким образом, они могут быть преобразованы в безвредные вещества или соединения, которые легче обрабатывать.

Арматурные материалы

Полимерные матричные композиты

В области армирующих материалов графитовый порошок может быть использован для приготовления композитов с полимерной матрицей. Добавление графитового порошка в полимерную матрицу, такую как полиэтилен, полипропилен, эпоксидная смола и т.д., может значительно улучшить свойства композитных материалов. В то же время он может улучшить механические свойства композитных материалов. Такие как прочность, жесткость и износостойкость. Поскольку чешуйчатая структура графитового порошка может играть роль укрепления и заполнения полимерной матрицы, препятствовать расширению трещин, благодаря чему композитный материал может выдерживать большие внешние нагрузки и продлевать свой срок службы.

Металломатричные композиционные материалы

Также графитовый порошок можно использовать для приготовления металломатричных композитов. Фрикционные, износостойкие и самосмазывающиеся свойства металлических материалов могут быть улучшены путем введения графитового порошка в металлическую матрицу. Например, в алюминиевой основе, медной основе и других композитных материалах с металлической матрицей графитовый порошок образует слой смазочной пленки на поверхности металла в процессе трения. Это снижает коэффициент трения, уменьшает износ, повышает износостойкость и коррозионную стойкость материала.

Область 3D-печати

В материалах для 3D-печати графитовый порошок можно использовать в качестве добавки или армирующей фазы. Добавление графитового порошка в материалы для 3D-печати на основе пластика позволяет улучшить электро- и теплопроводность материала. Таким образом, его можно использовать для производства 3D-печатных деталей с функцией электромагнитного экранирования, таких как корпуса электронного оборудования, экранирующие крышки и т. д.. Чтобы удовлетворить потребности электронного оборудования нормально работать в сложной электромагнитной обстановке.

Изготовление карандашей

Одно из самых известных применений графитового порошка - изготовление карандашей. Основной состав грифеля карандашей представляет собой смесь графитового порошка и добавок, таких как глина. Графитовый порошок обладает мягкой текстурой, хорошей смазывающей и красящей способностью. В процессе письма он легко оставляет на бумаге четкие и долговечные следы. Регулируя соотношение графитового порошка и глины, можно изменять твердость и черноту грифеля карандаша, чтобы удовлетворить различные потребности в письме и рисовании.

Заключение

В традиционных отраслях промышленности и в новых технологических областях графитовый порошок может удовлетворить требования к эксплуатационным характеристикам материалов. С развитием науки и техники перспективы применения графитового порошка расширяются, и ожидается, что он поможет материаловедению и социальному развитию подняться на новую высоту.