הסבר מפורט על השימושים של מוצרי גרפיט

השימוש במוצרי גרפיט גבוה בהרבה ממה שציפינו, אז מהם השימושים של מוצרי 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 אלקטרודות אפייה עצמית רציפות - כלומר משחת אלקטרודות) או אלקטרודות גרפיטיות כדי ליצור קשת, להמיר אנרגיה חשמלית לאנרגיית חום, ולהעלות את הטמפרטורה לכ-2000 מעלות צלזיוס, ובכך לעמוד בדרישות ההתכה או התגובה. מגנזיום, אלומיניום ונתרן מתכתיים מיוצרים בדרך כלל על ידי אלקטרוליזה של מלח מותך. בשלב זה, חומרי המוליכים של האנודה של התא האלקטרוליטי הם כולם אלקטרודות גרפיט או אלקטרודות אפייה עצמית רציפות (משחת אנודה, לפעמים אנודה אפויה מראש). הטמפרטורה של אלקטרוליזה של מלח מותך היא בדרך כלל מתחת ל-1000 מעלות צלזיוס. חומרי המוליכים של האנודה המשמשים בתאי אלקטרוליזה של תמיסת מלח לייצור סודה קאוסטית (נתרן הידרוקסיד) וגז כלור הם בדרך כלל אנודות גרפיטיות. החומר המוליך לראש התנור של תנור ההתנגדות המשמש לייצור סיליקון קרביד משתמש גם באלקטרודות גרפיטיות. בנוסף למטרות הנ"ל, מוצרי פחמן וגרפיט נמצאים בשימוש נרחב כחומרים מוליכים בתעשיית ייצור המנועים כטבעות החלקה ומברשות. בנוסף, הם משמשים גם כמוטות פחמן בסוללות יבשות, מוטות פחמן לקשת אור עבור זרקורים או יצירת אור קשת, ואנודות במיישרים כספית.

מכלול מוליך גרפיט

2【משמש כחומר עקשן

בשל יכולתם של מוצרי פחמן וגרפיט לעמוד בטמפרטורות גבוהות ובעלי חוזק טוב בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה, ניתן לבנות ציפויי תנורים רבים של מתכות מבלוקים של פחמן, כגון התחתית, האח והבטן של תנורי התכת ברזל, הציפוי של תנורי סגסוגת ברזל ותנורי סידן קרביד, והתחתית והדפנות של תאי אלקטרוליטיים מאלומיניום. כורי היתוך רבים המשמשים להתכת מתכות יקרות ונדירות, כמו גם כורי היתוך שעברו גרפיטיזציה המשמשים להיתוך זכוכית קוורץ, עשויים גם הם מבלטים שעברו גרפיטיזציה. מוצרי פחמן וגרפיט המשמשים כחומרים עקשן בדרך כלל לא צריכים לשמש באטמוספרות מחמצנות. מכיוון שפחמן או גרפיט מתפרקים במהירות בטמפרטורות גבוהות באטמוספרה מחמצנת.

רכיבי תנור ואקום

3【משמש כחומר מבני עמיד בפני קורוזיה

אלקטרודות גרפיטיות ספוגות בשרפים אורגניים או אנאורגניים בעלות מאפיינים של עמידות טובה בפני קורוזיה, מוליכות תרמית טובה וחדירות נמוכה. סוג זה של גרפיט ספוג ידוע גם כגרפיט אטום. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור של מחליפי חום שונים, מיכלי תגובה, מעבים, מגדלי בעירה, מגדלי ספיגה, מקררים, תנורי חימום, מסננים, משאבות וציוד אחר. הוא נמצא בשימוש נרחב במגזרים תעשייתיים כגון זיקוק נפט, פטרוכימיה, הידרומטלורגיה, ייצור חומצות ובסיס, סיבים סינתטיים, ייצור נייר, ויכול לחסוך חומרי מתכת רבים כגון נירוסטה. ייצור גרפיט אטום הפך לענף חשוב בתעשיית הפחמן.

סירת שוקת גרפיט

4【משמש כחומר עמיד בפני שחיקה וסיכה

לחומרי פחמן וגרפיט יש לא רק יציבות כימית גבוהה, אלא גם תכונות סיכה טובות. לעתים קרובות בלתי אפשרי לשפר את עמידות הבלאי של רכיבי הזזה באמצעות שמן סיכה בתנאי מהירות גבוהה, טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה. חומרים עמידים בפני שחיקה של גרפיט יכולים לפעול ללא שמן סיכה במדיה קורוזיבית בטמפרטורות הנעות בין -200 ל-2000 מעלות צלזיוס ובמהירויות הזזה גבוהות (עד 100 מטר לשנייה). לכן, מדחסים ומשאבות רבים המובילים מדיה קורוזיבית משתמשים באופן נרחב בטבעות בוכנה, טבעות איטום ומיסבים העשויים מחומרים גרפיט. הם אינם דורשים תוספת של חומרי סיכה במהלך הפעולה. חומר עמיד בפני שחיקה זה מיוצר על ידי הספגת חומרי פחמן או גרפיט רגילים עם שרף אורגני או חומרי מתכת נוזליים. אמולסיית גרפיט היא גם חומר סיכה טוב לעיבודי מתכת רבים (כגון שרטוט תיל ושרטוט צינורות).

טבעת איטום גרפיט

5【כחומר מטלורגי ואולטרה-טהור בטמפרטורה גבוהה

חומרי המבנה המשמשים בייצור, כגון כורי היתוך לגידול גבישים, מיכלי זיקוק אזוריים, סוגריים, גופי תאורה, תנורי אינדוקציה וכו', כולם מעובדים מחומרים גרפיט בעלי טוהר גבוה. לוחות בידוד ובסיסים של גרפיט המשמשים בהתכת ואקום, כמו גם רכיבים כגון צינורות תנור עמידים בטמפרטורה גבוהה, מוטות, לוחות ורשתות, עשויים גם הם מחומרי גרפיט. למידע נוסף בקרו באתר www.futmetal.com