Paano Piliin ang Pinakamainam na Mga Produktong Graphite para sa Iyong Aplikasyon?

Ang graphite ay isang allotrope ng carbon na may hexagonal na kristal na layered na istraktura. Ipinagmamalaki nito ang mahusay na electrical conductivity, thermal conductivity, lubricity, mataas na temperatura resistance, thermal shock resistance at chemical stability, at kilala bilang "black gold". Para sa mga kadahilanang ito, ito ay malawakang ginagamit sa metalurhiya, makinarya, chemical engineering, photovoltaic, semiconductor, nuclear industry, pambansang depensa at aerospace na mga industriya, at naging isang kailangang-kailangan na non-metallic na materyal para sa pagpapaunlad ng mga mataas at bagong teknolohiya ngayon.

Ang iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon ay may iba't ibang mga kinakailangan sa pagganap para sa mga produkto ng grapayt, na ginagawang isang pangunahing hakbang ang tumpak na pagpili ng materyal sa paglalapat ng mga produktong grapayt. Ang pagpili ng mga bahagi ng graphite na may pagganap na tumutugma sa mga sitwasyon ng aplikasyon ay hindi lamang maaaring epektibong palawigin ang kanilang buhay ng serbisyo at bawasan ang dalas ng pagpapalit at mga gastos, ngunit makakatulong din na mapabuti ang kalidad ng produksyon at ani ng mga produktong pangwakas.

1. Kadalisayan ng Graphite Material

Direktang tinutukoy ng kadalisayan ng materyal na grapayt ang tibay ng mga bahagi. Ang mga dumi (tulad ng Fe, Si, Al) sa mga bahagi ng grapayt ay bubuo ng mga compound na mababa ang natutunaw na punto sa isang kapaligirang vacuum na may mataas na temperatura, na dahan-dahang nakakasira sa mga bahagi ng grapayt at humahantong sa pag-crack at pagkasira. Para sa paggamit ng mga high-precision na vacuum furnace sa larangan ng semiconductor, ang mga pangunahing bahagi tulad ng mga graphite heaters, graphite crucibles, graphite insulation cylinders at graphite carrier ay dapat gawin ng high-purity graphite na may kadalisayan na 5N pataas, at ang nilalaman ng abo ng materyal ay dapat na mahigpit na kontrolin sa ibaba 10ppm.

2. Densidad at Istraktura ng Graphite Material

Ang density at istraktura ay madalas na napapansin sa pagpili ng materyal na grapayt, ngunit ang dalawang tagapagpahiwatig na ito ay ang pangunahing mga kadahilanan na tumutukoy sa thermal shock at creep resistance ng mga bahagi ng grapayt. Kung mas mataas ang density ng materyal na grapayt, mas mababa ang porosity ng mga bahagi, mas malakas ang kanilang pagtutol sa pagtagos ng gas at thermal shock, at mas malamang na sila ay pumutok habang ginagamit. Kunin ang isostatically pressed graphite bilang isang halimbawa: ang ganitong uri ng graphite ay may isotropic error na mas mababa sa 1% at pare-parehong katangian ng thermal expansion. Ang thermal shock resistance nito ay higit sa 30% na mas mataas kaysa sa ordinaryong molded graphite, at ang creep resistance nito ay 3 hanggang 5 beses kaysa sa extruded graphite, na ginagawa itong perpektong materyal para sa mga vacuum furnaces na napapailalim sa madalas na mga thermal cycle.

3. Pagtutugma ng Temperatura

Hindi na kailangang bulag na ituloy ang mga high-end na materyales para sa pagpili ng bahagi ng grapayt. Ang tumpak na pagpili ng materyal batay sa pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo ng vacuum furnace ay hindi lamang makokontrol ang mga gastos ngunit matiyak din ang tibay ng mga bahagi, na makamit ang pinakamataas na pagganap ng gastos.

Ang operating temperatura ay mas mababa sa 1600 ℃:Maaaring gamitin ang ordinaryong high-purity graphite upang matugunan ang mga pangunahing kinakailangan sa aplikasyon.

Ang operating temperatura sa 1600 ℃ hanggang 2000 ℃:High-purity fine-grainedisostatic graphiteay ang angkop na pagpipilian, na nagbabalanse sa tibay at pagganap ng gastos.

Ang operating temperatura ay lumampas sa 2000 ℃:Dapat piliin ang Isostatic graphite, pyrolytic graphite o C/C composites upang matiyak ang patuloy na pagganap sa ilalim ng malupit na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mataas na temperatura.

4. Paggamot sa Ibabaw

Ang paglalapat ng naaangkop na paggamot sa ibabaw sa mga bahagi ng grapayt ay katumbas ng pagdaragdag ng isang "proteksiyon na kalasag" sa mga ito, na maaaring epektibong labanan ang oksihenasyon at katamtamang pagguho at lubos na magpapahaba ng kanilang buhay ng serbisyo. Ang mga sumusunod ay ilang karaniwang paraan ng paggamot sa ibabaw para sa mga bahagi ng grapayt:

Patong ng CVD SiC

Isang uniporme at siksikPatong ng CVD SiCmaaaring makabuluhang taasan ang temperatura ng paglaban sa oksihenasyon ng mga bahagi ng grapayt, at angkop para sa karamihan ng mga bahagi ng grapayt ng mga vacuum furnace tulad ngmga pampainit, mga mga cruciblesat mga silindro ng pagkakabukod. Ang patong na ito ay epektibong makakalaban sa pagguho ng mga kemikal na gas tulad ng oxygen, chlorine at silicon vapor sa operating environment.

Patong ng TaC

Kung ikukumpara sa CVD SiC coating,tantalum carbide coatingay may mas mahusay na paglaban sa kaagnasan at paglaban sa mataas na temperatura, at maaaring makatiis ng napakataas na temperatura at matinding kemikal na kaagnasan na kapaligiran, tulad ng malupit na mga sitwasyon ng aplikasyon ng mga silicon carbide crystal growth furnaces.

Silicon Infiltration/Surface Densification

Inirerekomenda ang Silicon infiltration treatment para sa ilang load-bearing graphite component at C/C composites. Pagkatapos ng paggamot, ang katigasan, wear resistance at creep resistance ng mga bahagi ay lubos na mapapabuti. Ang resin impregnation o pyrolytic carbon treatment ay maaari ding gamitin upang punan ang mga pores sa ibabaw ng mga bahagi ng grapayt, bawasan ang outgassing at pagbutihin ang air tightness.