कार्बन ग्रेफाइट, ज्याला ग्रेफाइट किंवा ग्रेफाइट मटेरियल असेही म्हणतात, हे एक उत्कृष्ट उच्च-तापमानाचे मटेरियल आहे ज्यामध्ये अनेक प्रभावी कामगिरी वैशिष्ट्ये आहेत. उच्च-तापमानाच्या अनुप्रयोगांमध्ये, कार्बन ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे कारण ते अत्यंत थर्मल वातावरणात सामग्रीच्या स्थिरतेवर आणि वापरण्यायोग्यतेवर थेट परिणाम करते.
कार्बन ग्रेफाइट हे कार्बन अणूंनी बनलेले एक पदार्थ आहे, ज्यामध्ये विविध क्रिस्टल संरचना असतात. सर्वात सामान्य ग्रेफाइट रचना ही एक स्तरित रचना आहे, जिथे कार्बन अणू षटकोनी थरांमध्ये व्यवस्थित असतात आणि थरांमधील बंधन कमकुवत असते, त्यामुळे थर तुलनेने सहजपणे सरकू शकतात. ही रचना कार्बन ग्रेफाइटला उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि स्नेहन देते, ज्यामुळे ते उच्च तापमान आणि उच्च घर्षण वातावरणात चांगले कार्य करते.
कार्बन ग्रेफाइटचा द्रवणांक
कार्बन ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू म्हणजे कार्बन ग्रेफाइटचे मानक वातावरणीय दाबाखाली घन ते द्रव अशा तापमानाला सूचित करते. ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू त्याच्या क्रिस्टल रचने आणि शुद्धतेसारख्या घटकांवर अवलंबून असतो, म्हणून त्यात काही बदल होऊ शकतात. तथापि, सामान्यतः, ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू उच्च-तापमान श्रेणीत असतो.
ग्रेफाइटचा मानक वितळण्याचा बिंदू साधारणतः सुमारे ३५५० अंश सेल्सिअस (किंवा सुमारे ६४२२ अंश फॅरेनहाइट) असतो. यामुळे ग्रेफाइट हा धातू वितळवणे, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस, सेमीकंडक्टर उत्पादन आणि प्रयोगशाळेतील भट्टी यासारख्या विविध उच्च-तापमान अनुप्रयोगांसाठी योग्य असलेला एक अत्यंत उच्च-तापमान प्रतिरोधक पदार्थ बनतो. त्याचा उच्च वितळण्याचा बिंदू ग्रेफाइटला या अत्यंत थर्मल वातावरणात त्याची संरचनात्मक स्थिरता आणि कार्यक्षमता राखण्यास सक्षम करतो, वितळण्याची किंवा यांत्रिक शक्ती गमावण्याची शक्यता न ठेवता.
तथापि, हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू त्याच्या प्रज्वलन बिंदूपेक्षा वेगळा असतो. जरी ग्रेफाइट अत्यंत उच्च तापमानात वितळत नाही, तरी ते अत्यंत परिस्थितीत (जसे की ऑक्सिजन समृद्ध वातावरणात) जळू शकते.
ग्रेफाइटचा उच्च तापमानाचा वापर
ग्रेफाइटचा उच्च वितळण्याचा बिंदू अनेक क्षेत्रांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतो आणि उच्च-तापमानाच्या काही मुख्य अनुप्रयोग खालीलप्रमाणे आहेत:
१. धातू वितळवणे
धातू वितळवण्याच्या प्रक्रियेत, उच्च वितळण्याच्या बिंदूसह ग्रेफाइटचा वापर सामान्यतः क्रूसिबल, इलेक्ट्रोड आणि फर्नेस लाइनर्स सारख्या घटक म्हणून केला जातो. ते अत्यंत उच्च तापमान सहन करू शकते आणि उत्कृष्ट थर्मल चालकता आहे, जी धातू वितळण्यास आणि टाकण्यास मदत करते.
२. सेमीकंडक्टर उत्पादन
अर्धवाहक उत्पादन प्रक्रियेत क्रिस्टलीय सिलिकॉन सारख्या अर्धवाहक पदार्थ तयार करण्यासाठी उच्च-तापमानाच्या भट्ट्यांची आवश्यकता असते. ग्रेफाइटचा वापर भट्टी आणि गरम घटक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो कारण ते अत्यंत उच्च तापमानात कार्य करू शकते आणि स्थिर थर्मल चालकता प्रदान करू शकते.
३. रासायनिक उद्योग
रासायनिक उद्योगात रासायनिक अणुभट्ट्या, पाइपलाइन, हीटिंग एलिमेंट्स आणि उत्प्रेरक समर्थन साहित्य तयार करण्यासाठी ग्रेफाइटचा वापर केला जातो. त्याची उच्च-तापमान स्थिरता आणि गंज प्रतिकार यामुळे ते संक्षारक पदार्थ हाताळण्यासाठी एक आदर्श पर्याय बनते.
४. प्रयोगशाळेचा स्टोव्ह
प्रयोगशाळेतील स्टोव्ह सामान्यतः विविध उच्च-तापमान प्रयोगांसाठी आणि सामग्री प्रक्रियेसाठी गरम घटक म्हणून ग्रेफाइटचा वापर करतात. नमुना वितळविण्यासाठी आणि थर्मल विश्लेषणासाठी ग्रेफाइट क्रूसिबल देखील सामान्यतः वापरले जातात.
५. अवकाश आणि अणुउद्योग
अवकाश आणि अणु उद्योगांमध्ये, ग्रेफाइटचा वापर अणुभट्ट्यांमध्ये इंधन रॉड क्लॅडिंग मटेरियलसारखे उच्च-तापमानाचे साहित्य आणि घटक तयार करण्यासाठी केला जातो.
ग्रेफाइटचे प्रकार आणि अनुप्रयोग
मानक ग्रेफाइट व्यतिरिक्त, इतर प्रकारचे कार्बन ग्रेफाइट प्रकार आहेत, जसे की पायरोलिटिक ग्रेफाइट, सुधारित ग्रेफाइट, धातू-आधारित ग्रेफाइट कंपोझिट इ., ज्यांचे उच्च-तापमान अनुप्रयोगांमध्ये विशेष कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये आहेत.
पायरोलिटिक ग्रेफाइट: या प्रकारच्या ग्रेफाइटमध्ये उच्च अॅनिसोट्रॉपी आणि उत्कृष्ट थर्मल चालकता असते. हे एरोस्पेस आणि सेमीकंडक्टर उद्योगासारख्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
सुधारित ग्रेफाइट: ग्रेफाइटमध्ये अशुद्धता किंवा पृष्ठभाग बदल करून, विशिष्ट गुणधर्म सुधारले जाऊ शकतात, जसे की गंज प्रतिरोधकता वाढवणे किंवा थर्मल चालकता सुधारणे.
धातूवर आधारित ग्रेफाइट संमिश्र साहित्य: हे संमिश्र साहित्य ग्रेफाइटला धातूवर आधारित पदार्थांसह एकत्र करतात, ज्यामध्ये ग्रेफाइटचे उच्च-तापमान गुणधर्म आणि धातूचे यांत्रिक गुणधर्म असतात आणि ते उच्च-तापमान संरचना आणि घटकांसाठी योग्य असतात.
Cसमावेश
कार्बन ग्रेफाइटचा उच्च वितळण्याचा बिंदू विविध उच्च-तापमान अनुप्रयोगांमध्ये एक अपरिहार्य पदार्थ बनवतो. धातू वितळवणे, अर्धवाहक उत्पादन, रासायनिक उद्योग किंवा प्रयोगशाळेतील भट्टी असो, अत्यंत तापमानात या प्रक्रिया स्थिरपणे पार पाडता येतील याची खात्री करण्यात ग्रेफाइट महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. त्याच वेळी, ग्रेफाइटचे विविध प्रकार आणि बदल औद्योगिक आणि वैज्ञानिक समुदायांसाठी विविध उपाय प्रदान करून विविध विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी देखील ते योग्य बनवतात. तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, उच्च-तापमान प्रक्रियांच्या सतत बदलत्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी आपण अधिक नवीन उच्च-तापमान सामग्रीचा उदय पाहण्याची अपेक्षा करू शकतो.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-२३-२०२३