Karbon Grafit Hakkında Her Şey

Karbon grafit nedir?

Karbon grafit, malzeme bilimi alanında önemli bir malzemedir. Karbonun grafit ile özel bir biçimde birleşmesinin ürünüdür ve birçok grafit malzemenin kilit üyesidir. Mikroskobik açıdan bakıldığında, içindeki atomlar bağlarla benzersiz bir şekilde bağlanarak karmaşık ve düzenli karbon grafit yapılar oluşturur. Bu yapı ona özel bir performans kazandırır. Moleküler formülü, içindeki karbon elementlerinin baskın konumunu yansıtır. Ve karbon farklı kimyasal bağ formlarında ve grafit yapısında birbiriyle iç içe geçmiştir. Böylece karbon grafit dediğimiz şey oluşur, karbon içeriği ve grafitin mevcut formu özellikleri üzerinde çok önemli bir etkiye sahiptir.

Farklı tipler

Karbon grafit malzemelerin türleri zengin ve çeşitlidir. Saflığa göre saf karbon grafit ve safsızlık içeren sıradan karbon grafit olarak ikiye ayrılabilir.

Mikroyapı açısından bakıldığında, farklı kafes yapılarına sahip karbon grafitler fiziksel ve kimyasal özelliklerinde değişikliklere yol açacaktır.

Makroskopik formda, yaygın karbon grafit çubuklara ek olarak, plakalar ve bloklar gibi farklı şekillerde karbon malzemeler vardır.

Ayrıca, farklı üretim süreçlerine göre, özel işlem ve özel olmayan işlem olarak ikiye ayrılabilir.

Farklı işlemler altındaki karbon grafit farklı özelliklere ve uygulamalara sahiptir. Tıpkı farklı grafit malzemelerin özel işlemlerden ve karbon füzyonundan sonra benzersiz türler üreteceği gibi.

Notunuz nedir?

Karbon grafitin dereceleri ayrıntılıdır. Bir yandan, saflık sınıflandırma için önemli bir temeldir. Yüksek dereceli karbon grafit genellikle çok yüksek karbon içeriğine sahiptir, saflık durumuna yakındır karbon. Ve safsızlık içeriği çok düşüktür. Öte yandan, yapısının düzenliliği ve tekdüzeliği de seviye üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Gelişmiş karbon grafit, iç atomların düzeninde ve bağların dağılımında daha düzenli ve düzenlidir. Bu da sıkı malzeme kalitesi gerektiren üst düzey uygulama ortamlarında iyi performans göstermelerini sağlar. Havacılık, üst düzey elektronik vb. gibi. Daha düşük kaliteler, nispeten düşük performans gereksinimleri olan bazı endüstriyel senaryolar için daha uygun olabilir.

İşleme süreci

Karbon grafitin işlenmesi karmaşık ve çeşitlendirilmiş bir süreçtir. İşlemenin ilk aşamasında, kaliteyi sağlamak için hammaddelerin elenmesi ve ön işlemden geçirilmesi gerekir. İşleme yöntemleri arasında ekstrüzyon, kalıplama, tornalama, taşlama ve diğer işlemler yer alır. Örneğin, karbon grafit malzemeler belirli kesit şekillerine sahip uzun şerit ürünler halinde sıkıştırılabilir. Kalıplama sürecinde, kalıbın şekline göre çeşitli karmaşık şekillerde karbon grafit parçalar üretilebilir. İşleme sürecinde, sertlik, kırılganlık ve diğer özelliklerini de dikkate almamız gerekir. Ayrıca, işleme doğruluğunu ve ürün kalitesini sağlamak için uygun araçları ve işleme parametrelerini seçmemiz gerekir.

Karbon grafitin özellikleri

Fiziksel özellikler: İyi iletkenliğe sahiptir, bunun nedeni karbon ve grafitin kendilerinin iyi iletkenliğe sahip olmasıdır. İletkenlik mekanizması içerideki serbest elektronların hareketiyle ilgilidir. Termal özellikler açısından, belirli bir termal iletkenliğe sahiptir ve ısıyı belirli bir dereceye kadar transfer edebilir. Termal iletkenliği karbon grafitin yapısı ve bileşimi ile ilgilidir. Yoğunluk açısından, Karbon grafit yoğunluğu hakkında, normal aralık 2.09-2.33g / cm3 arasındadır. Ayrıca, belirli bir sertliğe ve aşınma direncine de sahiptir, böylece sürtünmeye dayanması gereken bazı ortamlarda iyi performans sağlayabilir.

Kimyasal özellikler: Kimyada ve oda sıcaklığında göreceli kararlılığa sahiptir. Birçok kimyasalın erozyonuna karşı koyabilir. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık, güçlü asit ve güçlü alkali gibi belirli koşullar altında kimyasal reaksiyonlar da meydana gelebilir. Örneğin, yüksek sıcaklıktaki aerobik bir ortamda karbon grafit oksijenle reaksiyona girer. Bu kimyasal kararlılık ve reaktif aktivite dengesi, çeşitli kimyasal ortamlarda uygulanması için önemli bir temeldir. Ve diğer malzemelerden farklılaşmasının önemli özelliklerinden biridir.

Karbon grafitin kullanım alanları

Elektrot alanları: Elektrolitik alüminyum endüstrisinde, bir anot malzemesi olarak işlev görür. Yüksek sıcaklık ve güçlü korozyonun elektrolitik ortamına dayanabilir ve elektrolitik sürecin sorunsuz ilerlemesini sağlar. Eaf çelik üretimi alanında, karbon grafit çubuk üretiminde de yaygın olarak kullanılmaktadır. elektrotlar. İyi iletkenliği ve kimyasal kararlılığı, akımı etkili bir şekilde iletebilir ve hurda çeliğin eritilmesini tamamlayabilir.

Metalürji endüstrisi: İçinde metalurji̇k firinkarbon grafit astar malzemesi olarak kullanılabilir. Yüksek sıcaklıktaki metal eriyiğinin aşınmasına ve erozyonuna dayanabilir. Ve aynı zamanda, fırında sıcaklık stabilitesini korumak için fırın ısı dağılımına yardımcı olmak için iyi termal iletkenliğini kullanır. Ek olarak, bazı özel metallerin eritilmesi sürecinde, metallerin ekstraksiyonunu teşvik etmek için kimyasal reaksiyonlara katılmak için bir indirgeyici ajan olarak da kullanılabilir.

Elektronik endüstrisi: Mükemmel iletkenliği ve işlenebilirliği nedeniyle, karbon grafit elektronik bileşenler yapmak için kullanılır. Transistör ısı emici, entegre devre substratı, elektron tüpü grafit anot vb. Yarı iletken üretiminde, safsızlık difüzyonunu ve ısı yönetimini kontrol etmek için özel bir malzeme olarak da kullanılabilir. Burada yaygın olarak grafit ısıtma elemanları, potalar, sinterleme kalıpları vb. görülür.

Akü endüstrisi: Karbon grafit toz lityum iyon pillerin üretimi için yaygın olarak kullanılan negatif elektrot malzemelerinden biridir. Mükemmel iletkenliği ve kararlılığı, pilin şarj ve deşarj verimliliğini etkili bir şekilde artırır ve hizmet ömrünü uzatır.

Mekanik alan: Kendinden yağlama ve aşınma direnci, makine alanında yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Örneğin, bazı yüksek hızlı mekanik ekipmanlarda, karbon grafitin rulmanlar, contalar, şaft, halkalar ve diğer parçalar olarak kullanılması sürtünmeyi ve aşınmayı azaltabilir. Bu, ekipmanın çalışma verimliliğini ve ömrünü artırır.

Karşılaştırma: karbon vs grafit

Yapı açısından grafit, katmanlar arasında daha zayıf van der Waals kuvvetleri ile düzenli altıgen katmanlı bir yapıya sahiptir. Karbonun yapısı nispeten karmaşıktır, çünkü karbonun biçimine ve içeriğine bağlı olarak değişir. Örneğin, elmas gibi allotropları düzenli dört yüzlü yapılardır.

Özellikler açısından, karbonun kimyasal özellikleri nispeten canlı iken grafit nispeten kararlıdır.

Uygulama açısından grafit, elektrot malzemesi, kimya endüstrisinde yağlayıcı ve metalurji endüstrisinde kullanılabilir. Karbon, yakıt, kimya endüstrisi, kompozit malzemeler ve havacılık alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Fiyat faktörü

Karbon grafitin fiyatı çeşitli faktörlerden etkilenir. Saflık birincil faktördür. Yüksek saflıkta saf karbon grafit, karmaşık hazırlama süreci ve yüksek hammadde gereksinimleri nedeniyle genellikle daha yüksektir. Üretim sürecinin karmaşıklığı da fiyat üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. İleri işleme teknolojisi ile üretilen ürünlerin fiyatı gibi. Ve özel işlem teknolojisi, sıradan teknoloji ile üretilenden daha yüksek olacaktır.

Hammaddelerin maliyeti de önemli bir faktördür. Hammadde karbon kaynağı kıt veya pahalıysa, fiyat da buna bağlı olarak artacaktır. Ayrıca, piyasanın arz ve talep ilişkisi de fiyat üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Aynı zamanda, ürün özellikleri ve kalite derecesi de fiyatı etkileyecektir. Yüksek kaliteli, yüksek hassasiyetli karbon grafit ürünler genellikle daha pahalıdır.

Sonuç

Kısacası, benzersiz bir malzeme olan karbon grafit, karbon ve grafitin özelliklerini birleştirir. Karmaşık bir yapıya, çeşitli türlere, farklı derecelere, özel işleme gereksinimlerine, benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere ve çok çeşitli uygulama alanlarına sahiptir. Bu nedenle, derinlemesine araştırma ve uygulamalarımıza layık, malzeme alanında önemli bir konuma sahiptir.