ግራፊታይዜሽን በምርት ሂደቱ ውስጥ ዋና አገናኝ ነው። መርሆው ምንድን ነው?

የግራፊታይዜሽን መርህ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የሙቀት ሕክምናን (2300–3000°ሴ) ያካትታል፣ ይህም አሞርፎስ፣ የተዛቡ የካርቦን አቶሞች ወደ ቴርሞዳይናሚክ የተረጋጋ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የግራፋይት ክሪስታል መዋቅር እንደገና እንዲደራጁ ያደርጋል። የዚህ ሂደት ዋና ነገር የካርቦን አቶሞችን SP² ድብልቅነት በመጠቀም ባለ ስድስት ጎን ጥልፍልፍ መልሶ መገንባት ላይ ነው፣ ይህም በሦስት ደረጃዎች ሊከፈል ይችላል፡

የማይክሮክሪስታሊን የእድገት ደረጃ (1000–1800°ሴ):
በዚህ የሙቀት ክልል ውስጥ፣ በካርቦን ቁስ ውስጥ ያሉ ቆሻሻዎች (እንደ ዝቅተኛ-የቀለጠ ነጥብ ብረቶች፣ ሰልፈር እና ፎስፈረስ ያሉ) እንፋሎት እና መለዋወጥ ይጀምራሉ፣ የካርቦን ንብርብሮች ጠፍጣፋ መዋቅር ቀስ በቀስ እየሰፋ ይሄዳል። የማይክሮክሪስታሎች ቁመት ከመጀመሪያው ~1 ናኖሜትር ወደ 10 ናኖሜትር ይጨምራል፣ ይህም ለቀጣይ ቅደም ተከተል መሠረት ይጥላል።

ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የትዕዛዝ ደረጃ (1800–2500°ሴ):
የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ፣ በካርቦን ንብርብሮች መካከል ያለው አለመመጣጠን ይቀንሳል፣ እና የንብርብር ክፍተት ቀስ በቀስ ወደ 0.343–0.346 ናኖሜትሮች ይቀንሳል (ወደ 0.335 ናኖሜትሮች ተስማሚ የግራፋይት እሴት እየቀረበ ነው)። የግራፊታይዜሽን ዲግሪ ከ0 ወደ 0.9 ይጨምራል፣ እና ቁሱ እንደ ጉልህ የሆነ የተሻሻለ የኤሌክትሪክ እና የሙቀት አማቂነት ያሉ የተለያዩ የግራፋይት ባህሪያትን ማሳየት ይጀምራል።

የክሪስታል ፍፁምነት ደረጃ (2500–3000°ሴ):
በከፍተኛ የሙቀት መጠን፣ ማይክሮክሪስታሎች እንደገና ይደራጃሉ፣ እና የላቲስ ጉድለቶች (እንደ ክፍት ቦታዎች እና መሰናክሎች ያሉ) ቀስ በቀስ ይጠገናሉ፣ የግራፊታይዜሽን ዲግሪ ወደ 1.0 (ተስማሚ ክሪስታል) እየተቃረበ ነው። በዚህ ጊዜ፣ የቁሱ የኤሌክትሪክ መቋቋም በ4-5 ጊዜ ሊቀንስ፣ የሙቀት አማቂነት በግምት 10 ጊዜ ሊሻሻል፣ የመስመራዊ መስፋፋት ኮፊሸንት በ50-80% ይቀንሳል፣ እና የኬሚካል መረጋጋት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።

የከፍተኛ ሙቀት ኃይል ግብዓት ለግራፊታይዜሽን ቁልፍ አንቀሳቃሽ ኃይል ሲሆን፣ የካርቦን አቶም ዳግም ማዋቀርን የሚያግድ የኃይል እንቅፋትን በማለፍ እና ከተዛባ መዋቅር ወደተስተካከለ መዋቅር ሽግግርን ያስችላል። በተጨማሪም፣ ካታላይቶች (እንደ ቦሮን፣ ብረት ወይም ፌሮሲሊኮን ያሉ) መጨመር የግራፊታይዜሽን ሙቀትን ዝቅ ሊያደርግ እና የካርቦን አቶም ስርጭትን እና የላቲስ መፈጠርን ሊያበረታታ ይችላል። ለምሳሌ፣ ፌሮሲሊኮን 25% ሲሊኮን ሲይዝ፣ የግራፊታይዜሽን የሙቀት መጠኑ ከ2500–3000°ሴ እስከ 1500°ሴ ሊቀንስ ይችላል፣ እንዲሁም የግራፋይት ምስረታ ለመርዳት ባለ ስድስት ጎን ሲሊከን ካርቦይድ ይፈጥራል።

የግራፊክታይዜሽን አተገባበር እሴት በቁሳዊ ባህሪያት አጠቃላይ ማሻሻያ ውስጥ ይንጸባረቃል፡

• የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነት፡- ከግራፊታይዜሽን በኋላ የቁሱ የኤሌክትሪክ ተቃውሞ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ ይህም እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነት ያለው ብቸኛው ብረት ያልሆነ ቁሳቁስ ያደርገዋል።
• የሙቀት ማስተላለፊያ፡ የሙቀት ማስተላለፊያ 10 እጥፍ ያህል ይሻሻላል፣ ይህም ለሙቀት አስተዳደር አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል።
• የኬሚካል መረጋጋት፡- የኦክሳይድ መቋቋም እና የዝገት መቋቋም እየተሻሻሉ በመምጣታቸው የቁሳቁሱን የአገልግሎት ዘመን ያራዝማሉ።
• የሜካኒካል ባህሪያት፡- ጥንካሬው ሊቀንስ ቢችልም፣ የቀዳዳው መዋቅር በመርጨት፣ ጥግግትን በመጨመር እና የመልበስ መቋቋምን በማሻሻል ሊሻሻል ይችላል።
• የንጽህና ማሻሻያ፡- ቆሻሻዎች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ይለዋወጣሉ፣ የምርት አመድ ይዘት በግምት 300 ጊዜ ይቀንሳል እና ከፍተኛ የንጽህና መስፈርቶችን ያሟላል።

ለምሳሌ፣ በሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖድ ቁሶች ውስጥ፣ ግራፋይታይዜሽን ሰው ሰራሽ ግራፋይት አኖዶችን ለማዘጋጀት ዋና እርምጃ ነው። በግራፍፋይታይዜሽን ሕክምና፣ የአኖድ ቁሶች የኃይል ጥግግት፣ የዑደት መረጋጋት እና የፍጥነት አፈጻጸም በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላሉ፣ ይህም አጠቃላይ የባትሪ አፈፃፀምን በቀጥታ ይነካል። አንዳንድ ተፈጥሯዊ ግራፋይት የግራፊታይዜሽን ደረጃውን የበለጠ ለማሳደግ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ሕክምና ይደረግለታል፣ በዚህም የኃይል ጥግግት እና የኃይል-ፍሰት ቅልጥፍናን ያመቻቻል።