فناوری تولید و کاربردهای اصلی گرافیت فشرده ایزواستاتیک

گرافیت فشرده ایزواستاتیکنوع جدیدی از مواد گرافیتی است که دارای رسانایی الکتریکی عالی، مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شیمیایی است، بنابراین به طور گسترده در بسیاری از زمینه های با تکنولوژی بالا استفاده می شود. این مقاله به طور مفصل به معرفی فرآیند تولید، کاربردهای اصلی و روند توسعه آتی می پردازدگرافیت فشرده ایزواستاتیک.

 

فرآیند تولید ازگرافیت فشرده ایزواستاتیک

فرآیند تولید گرافیت ایزواستاتیک عمدتاً شامل مراحل زیر است:
1. تهیه مواد اولیه: مواد اولیه گرافیت فشرده ایزواستاتیک شامل سنگدانه و چسب می باشد. سنگدانه معمولاً از کک نفتی یا کک آسفالتی ساخته می شود که قبل از استفاده باید در دمای 1200 ~ 1400 درجه سانتیگراد کلسینه شود تا رطوبت و مواد فرار از بین برود. بایندر از زمین زغال سنگ یا زمین نفتی ساخته شده است که به طور همزمان با سنگدانه منبسط و منقبض می شود تا همسانگردی ماده را تضمین کند.
2. آسیاب کردن: مواد خام به پودر ریز تری تبدیل می شود که معمولاً به اندازه سنگدانه نیاز دارد تا به 20 میلی متر یا کمتر برسد. بهترینگرافیت فشرده ایزواستاتیکبا حداکثر قطر ذرات 1μm، بسیار ریز است.
3. پرس ایزواستاتیک سرد: پودر آسیاب شده را داخل دستگاه پرس ایزواستاتیک سرد بریزید و آن را فشار دهید تا تحت فشار بالا شکل بگیرد.
4. برشته کردن: گرافیت قالب‌گیری شده در کوره پخت قرار می‌گیرد و در دمای بالا برشته می‌شود تا درجه گرافیتی شدن بیشتر بهبود یابد.
5. چرخه اشباع - برشته کردن: برای دستیابی به چگالی هدف، چندین چرخه آغشته - برشته مورد نیاز است. هر چرخه چگالی گرافیت را افزایش می دهد و به استحکام و هدایت الکتریکی بالاتری دست می یابد.

کاربردهای اصلی ازگرافیت ایزواستاتیکشامل موارد زیر است:
1. زمینه الکترونیکی:گرافیت فشرده ایزواستاتیکبه دلیل رسانایی الکتریکی عالی که دارد به طور گسترده در زمینه الکترونیک استفاده می شود. به خصوص در زمینه باتری ها، الکترودها، دستگاه های نیمه هادی و غیره، رسانایی الکتریکی عالی آن، گرافیت فشرده ایزواستاتیک را به یک ماده ضروری تبدیل می کند.
2. میدان هوافضا: گرافیت فشرده ایزواستاتیک دارای ویژگی های مقاومت در برابر دمای بالا، پایداری شیمیایی و استحکام بالا است، بنابراین به طور گسترده در زمینه هوافضا استفاده می شود. به عنوان مثال، در موتورهای موشکی و کاوشگرهای فضایی،گرافیت فشرده ایزواستاتیکبرای ساخت اجزای رسانای الکتریکی در شرایط دمای بالا و فشار بالا استفاده می شود.
3. رشته خودرو:گرافیت فشرده ایزواستاتیکهمچنین به طور گسترده در زمینه خودرو استفاده می شود. به عنوان مثال، در زمینه باتری، از گرافیت فشرده ایزواستاتیک برای ساخت الکترودهای باتری با کارایی بالا استفاده می شود. علاوه بر این، در اجزای موتور خودرو، از گرافیت فشرده ایزواستاتیک نیز برای ساخت مهر و موم و سایش قطعات در شرایط دمای بالا و فشار بالا استفاده می شود.
4. سایر زمینه ها: علاوه بر زمینه های فوق، گرافیت ایزواستاتیک نیز در زمینه های انرژی، صنایع شیمیایی، متالورژی و سایر زمینه ها کاربرد فراوانی دارد. به عنوان مثال، در زمینه سلول های خورشیدی،گرافیت فشرده ایزواستاتیکبرای ساخت الکترودهای بسیار کارآمد و بسترهای رسانا استفاده می شود. در صنایع شیمیایی،گرافیت فشرده ایزواستاتیکبرای ساخت لوله ها و ظروف با مقاومت در برابر خوردگی بالا استفاده می شود. در متالورژی،گرافیت فشرده ایزواستاتیکبرای ساخت اجاق ها و الکترودها با دمای بالا استفاده می شود.

به عنوان یک نوع جدید از مواد گرافیت، گرافیت فشرده ایزواستاتیک دارای طیف گسترده ای از کاربردها و ارزش مهم است. فرآیند تولید آن پیچیده و ظریف است و برای تکمیل باید مراحل متعددی را طی کند. با این حال، این مراحل فرآیند پیچیده است که باعث می شود گرافیت فشرده شده به صورت ایزواستاتیک دارای خواص عالی و چشم انداز کاربرد گسترده ای باشد. در آینده با پیشرفت مستمر علم و فناوری و گسترش زمینه های کاربردی، گرافیت فشرده ایزواستاتیک بیشتر مورد استفاده و ترویج قرار خواهد گرفت. در عین حال، تحقیق و بهبود فرآیند تولید و فناوری نیز در کانون تحقیقات قرار خواهد گرفت. اعتقاد بر این است که در آینده نزدیک، گرافیت ایزواستاتیک شگفتی ها و امکانات بیشتری را برای ما به ارمغان خواهد آورد.