הסבר מפורט על השימושים במוצרי גרפיט

השימוש במוצרי גרפיט גבוה בהרבה ממה שציפינו, אז מהם השימושים במוצרי גרפיט שאנו מכירים כיום?

1、משמש כחומר מוליך

בעת התכת פלדות סגסוגת שונות, סגסוגות ברזל, או ייצור סידן קרביד (סידן קרביד) וזרחן צהוב באמצעות תנור קשת חשמלי או תנור קשת שקוע, זרם חזק מוכנס לאזור ההיתוך של התנור החשמלי דרך אלקטרודות פחמן (או אפייה עצמית רציפה אלקטרודות - כלומר משחת אלקטרודות) או אלקטרודות גרפיטיות ליצירת קשת, המרת אנרגיה חשמלית לאנרגיית חום, והעלאת הטמפרטורה לסביבות 2000 מעלות צלזיוס, ובכך עומדות בדרישות ההתכה או התגובה. מגנזיום מתכת, אלומיניום ונתרן מיוצרים בדרך כלל על ידי אלקטרוליזה של מלח מותך. בשלב זה, החומרים המוליכים של האנודה של התא האלקטרוליטי הם כולם אלקטרודות גרפיט או אלקטרודות לאפייה עצמית רציפה (משחת אנודה, לפעמים אנודה אפויה מראש). הטמפרטורה של אלקטרוליזה של מלח מותך היא בדרך כלל מתחת ל-1000 מעלות צלזיוס. החומרים המוליכים לאנודה המשמשים בתאי אלקטרוליזה של תמיסת מלח לייצור סודה קאוסטית (נתרן הידרוקסיד) וגז כלור הם בדרך כלל אנודות גרפיטיות. החומר המוליך לראש הכבשן של תנור ההתנגדות המשמש לייצור סיליקון קרביד משתמש גם באלקטרודות גרפיטיות. בנוסף למטרות לעיל, מוצרי פחמן וגרפיט נמצאים בשימוש נרחב כחומרים מוליכים בתעשיית ייצור המנוע כטבעות החלקה ומברשות. בנוסף, הם משמשים גם כמוטות פחמן בסוללות יבשות, מוטות פחמן קלים לקשת עבור זרקורים או יצירת אור קשת, ואנודות במיישרי כספית.

מכלול מוליך גרפיט

2、משמש כחומר עקשן

בשל יכולתם של מוצרי פחמן וגרפיט לעמוד בטמפרטורות גבוהות ובעלי חוזק טוב בטמפרטורות גבוהות ועמידות בפני קורוזיה, ניתן לבנות ריפוד תנורים מתכתיים רבים עם בלוקי פחמן, כגון התחתית, האח והבטן של תנורי התכת ברזל, בטנה של תנורי סגסוגת ברזל ותנורי סידן קרביד, והחלק התחתון והדפנות של תאים אלקטרוליטיים מאלומיניום. כור היתוך רבים המשמשים להיתוך מתכות יקרות ונדירות, כמו גם כור היתוך גרפיט המשמש להיתוך זכוכית קוורץ, עשויים גם הם מבלטים שעברו גרפיט. בדרך כלל אין להשתמש במוצרי פחמן וגרפיט המשמשים כחומרים עקשנים באטמוספרות מחמצנות. מכיוון שפחמן או גרפיט מתבטלים במהירות תחת טמפרטורות גבוהות באווירה מחמצנת.

רכיבי תנור ואקום

3、משמש כחומר מבני עמיד בפני קורוזיה

אלקטרודות גרפיטיות ספוגות בשרף אורגני או אנאורגני בעלות מאפיינים של עמידות טובה בפני קורוזיה, מוליכות תרמית טובה וחדירות נמוכה. סוג זה של גרפיט ספוג ידוע גם בשם גרפיט בלתי חדיר. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור מחליפי חום שונים, מיכלי תגובה, מעבים, מגדלי בעירה, מגדלי ספיגה, מצננים, מחממים, מסננים, משאבות וציוד אחר. הוא נמצא בשימוש נרחב במגזרים תעשייתיים כגון זיקוק נפט, פטרוכימיה, הידרו-מטלורגיה, ייצור חומצה ואלקלי, סיבים סינתטיים, ייצור נייר, ויכול לחסוך הרבה חומרי מתכת כגון נירוסטה. ייצור גרפיט בלתי חדיר הפך לענף חשוב בתעשיית הפחמן.

סירת שוקת גרפיט

4、משמש כחומר עמיד בפני שחיקה ושימון

לחומרי פחמן וגרפיט יש לא רק יציבות כימית גבוהה, אלא גם בעלי תכונות סיכה טובות. לעתים קרובות בלתי אפשרי לשפר את עמידות הבלאי של רכיבים מחליקים באמצעות שמן סיכה בתנאי מהירות גבוהה, טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. חומרים עמידים לבלאי גרפיט יכולים לפעול ללא שמן סיכה בחומר קורוזיבי בטמפרטורות הנעות בין -200 ל-2000 מעלות צלזיוס ובמהירויות החלקה גבוהות (עד 100 מטר/שנייה). לכן, מדחסים ומשאבות רבים המעבירים חומרים קורוזיביים עושים שימוש נרחב בטבעות בוכנה, טבעות איטום ומסבים העשויים מחומרי גרפיט. הם אינם דורשים תוספת של חומרי סיכה במהלך הפעולה. חומר עמיד ללבוש זה מיוצר על ידי הספגה של חומרי פחמן או גרפיט רגילים בשרף אורגני או בחומרי מתכת נוזליים. תחליב גרפיט הוא גם חומר סיכה טוב לעיבוד מתכות רבים (כגון שרטוט חוטים ושרטוט צינורות).

טבעת איטום גרפיט

5、כחומר מתכתי וסופר טהור בטמפרטורה גבוהה

החומרים המבניים המשמשים בייצור, כגון כור היתוך לצמיחת גבישים, מיכלי זיקוק אזוריים, סוגריים, מתקנים, מחממי אינדוקציה וכו', כולם מעובדים מחומרי גרפיט בטוהר גבוה. לוחות ובסיסי בידוד גרפיט המשמשים בהתכה בוואקום, כמו גם רכיבים כגון צינורות כבשנים עמידות בטמפרטורה גבוהה, מוטות, לוחות ורשתות, עשויים גם הם מחומרי גרפיט. ראה עוד ב-www.futmetal.com