ሌሎች ቁሳቁሶች (እንደ መዳብ ኤሌክትሮዶች እና የካርቦን ኮምፖዚት ቁሶች) የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን መተካት ይቻላል?

የመዳብ ኤሌክትሮዶች፣ የካርቦን ኮምፖዚት ቁሶች እና ሌሎች ቁሳቁሶች በተወሰኑ መስኮች የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን የመተካት አቅም አሳይተዋል፣ ነገር ግን የመተካት መጠን እንደ አተገባበር ሁኔታዎች፣ ወጪዎች እና የአፈጻጸም መስፈርቶች ባሉ ነገሮች ላይ በመመስረት ይለያያል። ከዚህ በታች የእነዚህ ሁለት ቁሳቁሶች የመተካት አቅም ልዩ ትንተና ቀርቧል፡

የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን በመዳብ ኤሌክትሮዶች መተካት

የኤሌክትሪክ ፍሳሽ ማሽነሪ (EDM) መስክ፡

• ጥቅሞች፡- የግራፋይት ኤሌክትሮዶች በኤዲኤም ውስጥ ጥቅሞችን ይሰጣሉ፤ ከእነዚህም ውስጥ ዝቅተኛ የኤሌክትሮድ ፍጆታ፣ ፈጣን የመፍሰሻ ማሽነሪ ፍጥነት፣ ጥሩ የሜካኒካል ማሽነሪ አቅም፣ ቀላል ክብደት እና ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ይገኙበታል። ሆኖም ግን፣ የመዳብ ኤሌክትሮዶች በተወሰኑ የተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ የማይተኩ ሆነው ይቆያሉ። ለምሳሌ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነት እና የገጽታ ጥራት በሚጠይቁ ማሽነሪዎች ውስጥ፣ የመዳብ ኤሌክትሮዶች በጥሩ የኤሌክትሪክ ኮዳክቲቭነት እና በሜካኒካል ማሽነሪ ባህሪያት ምክንያት ተመራጭ ናቸው።
• የመተኪያ ሁኔታ፡- በአውሮፓ፣ የሻጋታ ድርጅቶች የሚጠቀሙባቸው ከ90% በላይ የኤሌክትሮድ ቁሳቁሶች ግራፋይት ሲሆኑ፣ ይህም በEDM ውስጥ የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን የበላይነት ያሳያል። ሆኖም፣ በቻይና፣ በታሪካዊ ምክንያቶች እና በወጪ ጉዳዮች ምክንያት፣ አብዛኛዎቹ የሻጋታ ድርጅቶች አሁንም መዳብን እንደ ዋና የኤሌክትሮድ ቁሳቁሳቸው ይመርጣሉ። ያም ሆኖ፣ የግራፋይት ኤሌክትሮድ ቴክኖሎጂ ቀጣይነት ባለው እድገት እና የወጪ ቅነሳ፣ በEDM መስክ ውስጥ የመዳብ ኤሌክትሮዶች የገበያ ድርሻ ቀስ በቀስ ሊቀንስ ይችላል።

ሌሎች መስኮች፡

• በባትሪ እና በኮንዳክቲቭ ቁስ መስኮች፣ የመዳብ ኤሌክትሮዶች በከፍተኛ የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነት ምክንያት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። በእነዚህ አካባቢዎች፣ የግራፋይት ኤሌክትሮዶች በአንጻራዊ ሁኔታ ደካማ የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነት ስላላቸው የመዳብ ኤሌክትሮዶችን መተካት ይከብዳቸዋል።

የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን በካርቦን ኮምፖዚት ቁሳቁሶች መተካት

የፎቶቮልታይክ መስክ፡

• ጥቅሞች፡- የካርቦን/ካርቦን (C/C) የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም፣ የሜካኒካል ባህሪያት እና የህይወት ዘመን ያሳያሉ፣ ወጪዎች ቀስ በቀስ እየቀነሱ ይሄዳሉ። በፎቶቮልታይክ የሙቀት መስክ፣ የC/C ውህዶች ቀስ በቀስ ግራፋይትን እንደ ዋና ቁሳቁስ ተክተዋል። ለምሳሌ፣ በCzochralski (CZ) ነጠላ-ክሪስታል የሲሊኮን ምድጃዎች፣ የC/C ውህዶች በከፍተኛ ሙቀት፣ ከፍተኛ ደህንነት እና ወጪ ቆጣቢነት ምክንያት ኢሶስታቲክ የተጫኑ ግራፋይት ቁሳቁሶችን እየተተኩ ነው።
• የመተኪያ ሁኔታ፡- የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪው ፈጣን እድገት እና የሲ/ሲ ኮምፖዚት ቴክኖሎጂ ቀጣይነት ባለው እድገት፣ በፎቶቮልታይክ ቴርማል መስክ ያላቸው የገበያ ድርሻ መስፋፋቱን ይቀጥላል። በሚቀጥሉት ጥቂት ዓመታት ውስጥ የሲ/ሲ ኮምፖዚቶች በፎቶቮልታይክ ቴርማል መስክ ውስጥ ያለውን ግራፋይት ሙሉ በሙሉ እንደሚተኩ ይጠበቃል።

የሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖድ መስክ፡

• ጥቅሞች፡- የC/C ውህዶች፣ በጥሩ አፈጻጸም እና ወጪ ቆጣቢነታቸው ምክንያት፣ የግራፋይት የሙቀት መስኮችን ለመተካት ወደ ሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖድ መስክ የመስፋፋት አቅም አላቸው። በቻይና ኢንተርናሽናል ካፒታል ኮርፖሬሽን (CICC) የተደረገ የምርምር ሪፖርት እንደሚያሳየው፣ ወጪዎች እየቀነሱ ሲሄዱ በሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖድ መስክ ውስጥ የC/C ውህዶችን የመተካት ሂደት በፍጥነት ይጨምራል።
• የመተኪያ ሁኔታ፡ በአሁኑ ጊዜ የC/C ውህዶችን በሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖድ መስክ ውስጥ መተግበር አሁንም ገና በጅምር ላይ ነው። ሆኖም ግን፣ ቀጣይነት ባለው የቴክኖሎጂ እድገት እና የወጪ ቅነሳ፣ የግራፋይት ኤሌክትሮዶችን የመተካት እድሉ ቀስ በቀስ ይጨምራል።

ሌሎች መስኮች፡

• የካርቦን ኮምፖዚት ቁሶች እንደ አውቶሞቲቭ እና ኤሮስፔስ ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ሰፊ የትግበራ ተስፋ አላቸው። ለምሳሌ፣ በአውቶሞቲቭ ብሬክ ዲስክ መስክ፣ የC/C ኮምፖዚቶች ባህላዊ ቁሳቁሶችን በመተካት ከ0 ወደ 1 እድገት እንደሚያሳድጉ ይጠበቃል።