Grafit Kaplama - Nihai Kılavuz

Malzeme bilimi alanında, grafit kaplama teknolojisi malzemelerin performansını artırmaya yardımcı olur. Benzersiz termal, elektriksel, kimyasal ve sürtünme özellikleri ile çeşitli endüstriyel ihtiyaçları karşılamak için çok uygundur. Ve endüstriyel üretim, elektronik ve ulaşım gibi birçok alanda önemli bir rol oynar.

Grafit kaplama nedir?

Grafit kaplama, grafitin ana bileşen olarak çeşitli alt tabakaların yüzeyine belirli bir işlemle kaplanmasıyla oluşturulan işlevsel bir filmdir. Grafit, katmanlı bir yapıya sahip, karbon atomlarından oluşan kristal bir mineraldir. Bu yapı, grafite grafit Birçok benzersiz fiziksel ve kimyasal özellik, aynı zamanda grafit kaplamanın ilgili özelliklere sahip olmasını sağlar.

Grafit kaplamanın özellikleri

Kayganlık:

Grafit katmanları arasındaki van der Waals kuvveti zayıftır, bu da katmanlar arasında nispeten kaymayı kolaylaştırır. Sürtünme katsayısını etkili bir şekilde azaltabilir ve mekanik parçalar arasındaki aşınmayı azaltabilir.

Elektriksel iletkenlik:

Bu aynı zamanda elektronik ve elektrik alanlarında potansiyel uygulama değerine sahip olmasını sağlar. Elektronik bileşenlerin elektrot kaplaması gibi.

Yüksek sıcaklık dayanımı:

Grafitin erime noktası çok yüksektir ve yüksek sıcaklık ortamında hala kararlı fiziksel ve kimyasal özelliklerini koruyabilir. Böylece grafit kaplama, yüksek sıcaklık koşulları altında temel malzemeyi koruyabilir.

Kimyasal stabilite:

Çoğu kimyasal maddeye karşı inerttir. Grafit kaplama, matris malzemesinin kimyasal stabilitesini artırabilir ve korozyon direncini geliştirebilir.

Oluşum prensibi ve yaygın hazırlama yöntemi

Grafit kaplamanın oluşum prensibi temel olarak grafit ve temel malzeme arasındaki fiziksel veya kimyasal bağa dayanır. Yaygın hazırlama yöntemleri şunları içerir:

Püskürtme yöntemi:

Grafit tozu veya kolloidal grafiti uygun bağlayıcı ile karıştırın, püskürtme tabancası ile alt tabaka yüzeyine püskürtün. Daha sonra kurutun ve bir kaplama oluşturmak için kürleyin. Depolama tankları, boru hatları vb. gibi büyük endüstriyel ekipmanların yüzey koruması alanında yaygın olarak kullanabilirsiniz. Geniş alan matrisi için etkili bir şekilde koruma sağlayabilir.

Fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemi:

Yüksek vakumlu bir ortamda grafit buharlaştırılır veya püskürtülür. Böylece atomları veya molekülleri alt tabakanın yüzeyinde biriktirilir ve bir kaplama halinde yoğunlaştırılır. Bu yöntem, kaplamanın kalınlığını ve kalitesini doğru bir şekilde kontrol edebilir. Ve kaplama ile alt tabaka arasındaki bağlama kuvveti güçlüdür.

Kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemi:

Bu yöntem, gaz halindeki karbon kaynağını yüksek sıcaklıkta ve katalizör etkisi altında ayrıştırır. Ve karbon atomları alt tabakanın yüzeyinde birikir ve grafit kaplama üretmek için reaksiyona girer. Bu yöntemle hazırlanan kaplama yüksek kaliteye ve iyi kristalliğe sahiptir, ancak ekipman pahalıdır ve süreç karmaşıktır.

Grafit kaplama türü

Grafit toz boya

Grafit tozu ve bağlayıcı karışık kaplama, sıradan mekanik yağlama için düşük maliyetli, basit bir işleme sahiptir.

Kolloidal grafit kaplama

Grafiti kolloidal kaplamaya dağıtın, düzgün dağılıma, yüksek kaliteye sahiptir, yüksek yüzey ve performans gereksinimleri olan alanlarda kullanılır.

Pirolitik grafit kaplama

Yüksek sıcaklıkta pirolitik organik karbon kaynağı filmi, yüksek kristallik ve saflık, havacılık ve diğer üst düzey alanlarda kullanılır.

Grafit PVD kaplama

Fiziksel buhar biriktirme, güçlü bağlama kuvveti, düzgün kalınlık, kontrol edilebilir kompozisyon yapısı ile hazırlanmıştır.

Grafit boya kaplama

Grafit tozu ve boya tabanı boya kaplamasına karıştırılır, kolay inşaat, dekoratif ve koruyucu, genel endüstriyel ekipman koruması için kullanılır.

Diğer kaplamalarla karşılaştırma

Grafit kaplama vs. seramik kaplama

Seramik kaplamanın sertliği ve aşınma direnci çok yüksektir, mükemmel aşınma direnci, aşırı aşınma altında mükemmel performans. Grafit kaplama belirli bir aşınma direncine sahip olmasına rağmen, sürtünmeyi azaltmada daha iyi olan kayganlık ana avantajıdır.

Yüksek sıcaklık direnci açısından her ikisi de iyidir, ancak seramik kaplamanın yüksek sıcaklık direnci sınırı daha yüksektir.

Uygulama senaryosunda. Seramik kaplamaları genellikle motor parçalarında, kesici takımlarda ve yüksek sertlik ve aşınma direnci gerektiren diğer yerlerde kullanabilirsiniz. Grafit kaplamaları ise çoğunlukla yağlama, iletim gerektiren veya orta sıcaklıktaki bir ortamda çalışan parçalarda kullanabilirsiniz.

Grafit kaplama vs. grafen kaplama

Yapı ve performans açısından grafen, tek bir karbon atomu katmanından oluşur. Son derece yüksek mukavemete, elektrik iletkenliğine ve termal iletkenliğe sahip iki boyutlu bir malzemedir. Grafit kaplama, farklı performansa sahip birden fazla grafit katmanından oluşur. Ancak maliyet ve hazırlama süreci daha avantajlıdır.

Hazırlama maliyeti açısından, grafenin yüksek hazırlama maliyeti büyük ölçekli uygulamaları kısıtlamaktadır. Grafit kaplamanın hazırlama maliyeti ise daha düşüktür ve endüstriyel üretimi daha kolaydır.

Uygulama alanında, grafen üst düzey elektronik cihazlarda, sensörlerde ve diğer alanlarda geniş beklentilere sahiptir. Grafit kaplamalar ise endüstriyel üretim, ulaşım ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Grafit kaplama uygulaması

Metallerin grafit kaplaması

Çelik üzerine grafit kaplama

Çeliğin yüzeyine kaplanması, çeliğin korozyon direncini ve yağlanmasını etkili bir şekilde artırabilir. Örneğin, otomotiv parçalarının üretiminde, çelik parçaların grafit kaplanması hizmet ömürlerini uzatabilir ve bakım maliyetlerini azaltabilir.

Nikel kaplı grafit tozu

Özel bir malzeme olarak nikelin korozyon direncini ve grafitin kayganlığını bir araya getirir. Ve genellikle yüksek performanslı rulmanların, dişlilerin ve diğer mekanik parçaların üretiminde kullanabilirsiniz.

Mekanik bileşenler

Biçme tablası için grafit kaplama

Çim kırpıntıları ile şasi arasındaki sürtünmeyi azaltabilir, çim kırpıntılarının yapışmasını önleyebilir. Ve biçme verimliliğini artırır.

Kayma plakası grafit kaplama

Kaykay ile zemin arasındaki sürtünmeyi azaltarak kaymayı daha yumuşak hale getirebilir.

Grafit kaplı silecek lastikleri

Silecek lastiğinin aşınma direncini ve yağlanmasını artırabilir. Sürüş güvenliğini artırmak için çeşitli hava koşullarında yağmurun net bir şekilde kazınabilmesini sağlamak.

Elektronik alan

İletkenliği, aşağıdaki alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar elektroni̇k. Örneğin, devre kartı üzerinde kullanılması hattın elektrik iletkenliğini artırabilir ve sinyal iletim kaybını azaltabilir. Elektronik bileşenin ısı emicisi üzerinde kullanılması, ısı yayma etkisini artırabilir. Ve bu, elektronik bileşenin çalışma kararlılığını artırabilir.

Ulaşım

Otomobil motorunun pistonunda ve silindirin iç duvarında kullanılması sürtünmeyi azaltabilir ve motor verimliliğini ve yakıt ekonomisini artırabilir. Demiryolu taşımacılığının tekerleklerinin ve ray yüzeylerinin grafit ile kaplanması aşınmayı ve gürültüyü azaltabilir ve ekipmanın hizmet ömrünü uzatabilir.

Grafit kaplama fiyatı

Fiyatı, hazırlama yöntemi, kaplama kalınlığı ve grafit hammaddelerinin kalitesi gibi birçok faktörden etkilenir.

Sprey grafit kaplama:

Genel endüstri için, metrekare başına 0,1-0,3 mm kalınlık, 7-70 USD, grafit saflığına göre fiyatlandırma.

PVD grafit kaplama:

Üst düzey üretim, metrekare başına 0,05-0,1 mm kalınlık, uygulama alanına ve hammaddelere bağlı olarak 142-1400 USD.

CVD grafit kaplama:

Yüksek hassasiyetli alanlara hizmet vermek, metrekare başına 0.01-0.05mm kalınlık, 430-1400 + USD, hassasiyet gereksinimlerine göre fiyatlandırma.

Sonuç

Grafit kaplama endüstri, elektronik, ulaşım ve diğer alanlarda yüksek uygulama değerine sahiptir. Yağlama ve iletkenlik özellikleri ile matris malzemelerinin özelliklerini geliştirir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte hazırlama süreci iyileştirilecek, maliyeti düşürülecektir. Ve uygulamasını genişletmesi ve çeşitli endüstrilerin gelişimine yardımcı olması bekleniyor.