Огляд використання графіту в різних сферах

З розвитком промисловості графіт відіграє важливу роль, і нові сфери його застосування продовжують з'являтися. Графіт є алотропом вуглецю, тобто речовиною, що складається з атомів вуглецю, розташованих і пов'язаних певним чином. Давайте розглянемо деякі з застосувань графіту ближче.

Використання графіту в промисловості

Напівпровідникова промисловість

Графіт, що використовується в напівпровідниках, має високу чистоту, дрібні частинки та стійкість до високих температур. Наприклад, для отримання монокристалічного кремнію та полікристалічного кремнію.

Аерокосмічна та військова промисловість

Порівняно з іншими матеріалами, графіт стійкий до корозії, легкий і може використовуватися як сопла ракет і гальмівні накладки літаків.

Графітові електроди для дугових печей

Як електричний провідник, графітовий електрод має високу електропровідність і не бере участі в хімічній реакції в електродугових печах. При вмиканні він генерує велику кількість тепла для виплавки сталі.

Електроліз алюмінію

Як струмопровідний самозапікаючий анод для електролізерів, використовується для виплавки алюмінію. Він поділяється на попередньо обпалені аноди та електроди з вуглецевої пасти.

Лиття кольорових металів

Графітові форми мають хороші механічні властивості і використовуються для чавуну, міді та сплавів.

Механічна промисловість

Використовується як підшипники, поршні та ущільнювальні матеріали, має хорошу зносостійкість і ущільнювальні властивості.

Ядерні реактори

Висока чистота і щільність графіту, як матеріалу для сповільнення і відбиття, підходить для ядерних реакцій.

Обробка електроерозійним способом

Графіт використовується як електродний матеріал для електроіскрової обробки, який є дешевшим і має менші втрати, ніж інші матеріали.

Електротехнічна промисловість

Опір графіту набагато нижчий, ніж у металів, і його використовують як резистор.

Сухі мастильні матеріали

Природний графіт або синтетичний графіт - це порошкоподібний графіт, що має дуже хороші змащувальні властивості і широко використовується в якості мастило.

Вогнетривкі матеріали

Графіт має високу термостійкість, тому його використовують у високотемпературних середовищах, таких як доменні печі та трубопроводи. Включаючи вогнетривку цеглу, порошок для безперервного лиття, ливарні форми тощо. Вони можуть використовуватися як футерувальні матеріали для сталеплавильних печей, а також можуть використовуватися в безперервному розливанні сталі.

Виплавка рідкоземельних металів

В основному графітові аноди, графітові тиглі （включаючи глиняні та графітові тиглі） та електропровідні електроди, що використовуються для виплавки. Графітовий анод використовується при виплавці рідкоземельних металів, електролізі оксидів рідкоземельних металів та очищенні металів. Анод - це витратний матеріал, який використовується в процесі електролізу в рідкісноземельній металургії, існуючи як анод і беручи участь у хімічних реакціях.

Графіт всередині вугільних щіток

Графіт є основним компонентом вугільних щіток, які використовуються в електродвигунах, генераторах і генераторах змінного струму для проходження електричного струму. Він використовується в двигунах і генераторах як провідник для отримання струму.

Фотоелектричні та світлодіодні

Графіт широко використовується у фотоелектричній промисловості сонячна енергія покоління. Наприклад, графітові тиглі використовуються у виробництві полікристалічного та монокристалічного кремнію.

Енергетичний сектор

Графенові листи можуть покращити продуктивність літій-іонних батарей і суперконденсаторів, а також можуть використовуватися в паливних елементах. Оскільки попит на альтернативні джерела енергії продовжує зростати, він стає все більш популярним у сонячних панелях і вітрогенераторах.

Спектральний аналіз

Вироби з графіту що використовуються для вимірювання та контролю, мають високу аналітичну чутливість, а також є гарними провідниками електрики та тепла.

У сфері акумуляторних технологій

Графіт набуває все більшого значення в нових технологіях, таких як твердотільні та проточні акумулятори за межами літій-іонних батарей. Важливими для покращення зберігання енергії є його ефективність заряду-розряду та ємність.

Ливарне виробництво та лиття

Як матеріал для форм для безперервного лиття графіт може витримувати великі перепади температур без деформації або розтріскування. Оскільки він має низький коефіцієнт теплового розширення.

Графіт у порошковому металіy

У процесі спікання графіт використовується як мастило для зменшення тертя між металевими частинками і формами, що дозволяє їм мати відмінну форму і міцність металевих виробів.

Графіт в системах теплообміну

Відмінна теплопровідність і корозійна стійкість роблять графіт найкращим вибором для теплообмінників у хімічній промисловості та інших галузях, що вимагають високих температур.

У розділі "Приводи та датчики

Датчики промислового та екологічного моніторингу отримують вигоду від провідності та електричної чутливості графіту. Інтелектуальні датчики та приводи використовують його здатність відчувати зміни вологості, температури та тиску.

Медичні

Дослідження та застосування графітових матеріалів у штучних внутрішніх органах, штучних суглобах, коренях зубів і кровоносних судинах. Його невелика вага та міцність роблять його ідеальним матеріалом для медичних розробок, що потребують міцності та біосумісності.

Мембранна технологія

Сучасні системи фільтрації розділяють рідини або гази за допомогою графітових матеріалів у мембранах, зокрема, в опріснювальних установках і газорозподільчих установках. Його хімічна стійкість і структурна стабільність підвищують ефективність фільтрації.

Покриття та антикорозійні фарби

Графіт стає все більш важливим компонентом антикорозійних фарб і покриттів, особливо для морської та промислової інфраструктури. Його стійкість до суворих умов навколишнього середовища дозволяє мостам, кораблям і трубопроводам служити довше.

Вуглецеві нанотрубки

Завдяки своїй високій міцності та електропровідності графіт є матеріалом-попередником для виготовлення вуглецевих нанотрубок, які можна знайти скрізь - від електроніки до медичного обладнання.

Спортивний інвентар

Графітові тенісні ракетки легкі та гнучкі, що підвищує комфорт і безпеку занять спортом.

Канцелярське приладдя

Грифелі олівців, чорнила, тонер для копіювальних апаратів і т.д. використовують переваги високої міцності графіту на вигин.

Висновок

Завдяки безперервній появі нових технологій та нових матеріалів, застосування графіту зростає. Не тільки в промисловості, але й широко використовується в повсякденному житті.