የአዳዲስ የግራፋይት ኤሌክትሮድ ቁሶች (እንደ ካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ግራፋይት እና ኢሶስታቲክ ግራፋይት ያሉ) የውጤት ባህሪያት ምንድናቸው?

አዳዲስ የግራፋይት ኤሌክትሮድ ቁሶች በሜካኒካል ባህሪያት፣ በሙቀት ባህሪያት፣ በኬሚካል መረጋጋት እና በሂደት ላይ ባለ መልኩ መሻሻል አሳይተዋል። በካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ግራፋይት እና ኢሶስታቲክ ግራፋይት የተወከሉት ዋና ዋና የአፈጻጸም ግኝቶቻቸው እና የአተገባበር እሴቶቻቸው እንደሚከተለው ናቸው፡

I. የካርቦን ፋይበር-የተጠናከረ ግራፋይት፡ በሜካኒካል ባህሪያት ውስጥ አብዮታዊ ማሻሻያ

1. ጥንካሬ እና ሞዱለስ ማዕበል
አነስተኛ መጠን ያለው ግራፊን (0.075 wt%) ወደ PAN ካርቦን ፋይበር በማስተዋወቅ፣ የመለጠጥ ጥንካሬያቸው 1916 MPa ይደርሳል፣ እና የያንግ ሞዱለስ 233 GPa ይደርሳል፣ ይህም ከንፁህ PAN ካርቦን ፋይበር ጋር ሲነጻጸር በቅደም ተከተል 225% እና 184% ጭማሪን ያሳያል። ይህ ግኝት የግራፊን የካርቦን ፋይበር ማይክሮ መዋቅርን ማመቻቸት ነው፡

• የተቀነሰ ቀዳዳ፡- የግራፊን መጨመር በፋይበሮቹ ውስጥ ያሉትን የውስጥ ቀዳዳዎች እና ክፍተቶች መጠን በእጅጉ ይቀንሳል፣ ይህም በከፍተኛ ክምችት (0.1 wt%) ላይ የሚገኙትን የአክሲያል ማይክሮፖሮችን ሊያስወግድ ይችላል፣ በዚህም የጭንቀት ክምችት ነጥቦችን ይቀንሳል።
• የተደረደረ የግራፋይት መዋቅር፡- የራማን ስፔክትሮስኮፒ እንደሚያሳየው የግራፊን ናኖሼቶች በPAN ካርቦኔዜሽን ወቅት በተፈጠረው የግራፋይት መዋቅር የተከበቡ ሲሆኑ፣ ይህም አነስተኛ ጉድለቶች እና የተሻሻለ የክሪስታል አቅጣጫ ያለው የበለጠ የተሟላ የግራፋይት ጥልፍልፍ ይፈጥራል።

2. የተስፋፉ የትግበራ ሁኔታዎች

• ኤሮስፔስ፡- የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የግራፋይት ውህዶች፣ ከአሉሚኒየም ቅይጥ ጥግግት 60% ብቻ እና እንደ አንድ ቁራጭ የመቀረጽ ችሎታ (የማሰሪያ አጠቃቀምን በመቀነስ)፣ በአውሮፕላን መዋቅራዊ ክፍሎች (ለምሳሌ፣ በቦይንግ ቢ-787 ውስጥ 50% የተዋሃደ ቁሳቁስ አጠቃቀም)፣ የማስጀመሪያ ተሽከርካሪ አካላት እና የሳተላይት ክፍሎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
• ከፍተኛ ደረጃ ያለው ማኑፋክቸሪንግ፡- የእነሱ የመጥፋት መቋቋም ለሮኬት ሞተር ኖዝሎች፣ ለኑክሌር ሬአክተር ኮር መዋቅሮች እና ለሌሎች ጽንፈኛ አካባቢዎች ወሳኝ ያደርጋቸዋል።

II. ኢሶስታቲክ ግራፋይት፡- በብዙ ባህሪያት ላይ አጠቃላይ ግኝቶች

1. የሜካኒካል ባህሪያት፡ ከባህላዊ ብረቶች የላቀ

• ከፍተኛ ጥንካሬ እና ኢሶትሮፒ፡- በኢሶስታቲክ ፕሬሲንግ አማካኝነት የመለጠጥ ጥንካሬው ከ1000 MPa (ከመደበኛ ብረቶች እጅግ የላቀ) ይበልጣል፣ ከ1.0-1.1 የሆነ የኢሶትሮፒ ጥምርታ ያለው ሲሆን ይህም የባህላዊ ግራፋይት የአኒሶትሮፒክ ጉድለቶችን ያስወግዳል።
• ከፍተኛ ጥግግት እና የመልበስ መቋቋም፡- 1.95 ግ/ሴሜ³ የጅምላ ጥግግት፣ ከ80 MPa በላይ የመታጠፍ ጥንካሬ እና ከ200-260 MPa የሚደርስ የመጭመቂያ ጥንካሬ ስላለው ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን የብሬክ ፓዶች፣ ማኅተሞች እና ተሸካሚዎችን ለማምረት ተስማሚ ነው።

2. የሙቀት ባህሪያት፡ በከባድ ሁኔታዎች ውስጥ መረጋጋት

• ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም እና የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም፡- በማይንቀሳቀሱ ከባቢ አየር ውስጥ፣ የሜካኒካል ጥንካሬው በ2500°ሴ ከፍተኛ ሲሆን፣ የመቅለጥ ነጥብ 3650°ሴ እና የፈላ ነጥብ 4827°ሴ ነው። ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት ቅንጅቱ የመጠን ለውጦችን ይቀንሳል፣ ይህም ለሮኬት ማቀጣጠያ ኤሌክትሮዶች፣ ኖዝሎች እና ሌሎች ከፍተኛ የሙቀት ክፍሎች ተስማሚ ያደርገዋል።
• ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ፡- እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያው ፈጣን የሙቀት ማስተላለፊያ እንዲኖር ያስችላል፣ ይህም እንደ CZ አይነት ነጠላ-ክሪስታል ቀጥተኛ-ጎትት ምድጃ የሙቀት መስክ ክፍሎች (ክሩብልስ፣ ማሞቂያዎች) ያሉ የመሳሪያዎችን ውጤታማነት ያሻሽላል።

3. የኬሚካል መረጋጋት፡ የዝገት መቋቋም እና የኦክሳይድ መቋቋም
በጠንካራ አሲዶች፣ አልካላይስ እና ኦርጋኒክ መሟሟቶች ውስጥ የተረጋጋ ሆኖ ይቆያል፣ ከቀለጠ ብረቶች እና ከመስታወት የሚመጣን የአፈር መሸርሸርን በመቋቋም ለኬሚካል ኮንቴይነሮች፣ ለኑክሌር ሬአክተር ዋና መዋቅሮች እና ለሌሎች የዝገት አካባቢዎች ተስማሚ ያደርገዋል።

4. የሂደት አቅም፡ ተለዋዋጭነት እና ትክክለኛነት
እንደ ኤሌክትሪክ ፈሳሽ ማሽነሪ ኤሌክትሮዶች እና ለቀጣይ የብረት ቀረጻ የሚሆን የግራፋይት ሻጋታዎች ያሉ ውስብስብ የዲዛይን መስፈርቶችን ለማሟላት በማንኛውም ቅርጽ ሊሠራ ይችላል።

III. የአዲሱ ግራፋይት ኤሌክትሮድ ቁሳቁሶች የኢንዱስትሪ ልማት እና የወደፊት አቅጣጫዎች

1. የኢንዱስትሪ እድገት

• ኢሶስታቲክ ግራፋይት፡- በዓለም አቀፍ ደረጃ የገበያ ድርሻው ማደጉን ቀጥሏል፣ በኢንዶኔዥያ እና በሞሮኮ የአቅም መስፋፋት የኢንዱስትሪውን አቋም የበለጠ አጠናክሯል።
• የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ግራፋይት፡- በዓለም አቀፍ ደረጃ ግንባር ቀደም የባትሪ ደንበኞች በተሳካ ሁኔታ ተቀባይነት ያገኘ ሲሆን በዓለም የመጀመሪያውን ዓለም አቀፍ ደረጃ በማልማት ላይ ይገኛል።ለሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የናኖ-ሲሊከን አኖድ ቁሳቁሶች ዝርዝር መግለጫ ባዶ.

2. የወደፊት የቴክኖሎጂ ግኝቶች

• ጥሬ እቃ ማመቻቸት፡- የሜካኒካል ባህሪያትን ለማሻሻል የአጠቃላይ ቅንጣት መጠንን (ለምሳሌ፣ በሁለተኛ ደረጃ የኮክ ዱቄት ማሻሻያ በኩል ወደ 2-5 μm) መቀነስ።
• የግራፊክላይዜሽን ቴክኖሎጂ ፈጠራ፡ የማይክሮዌቭ ግራፊክላይዜሽን ቴክኖሎጂ የኃይል ፍጆታን በ30% ይቀንሳል እና የምርት ዑደቶችን ያሳጥራል፣ ይህም ሰፊ ተቀባይነትን ያመቻቻል።
• የመዋቅር ፈጠራ፡- ለምሳሌ፣ ባለሁለት ግሬዲየንት ግራፋይት አኖዶች የ6 ደቂቃ፣ 60% ፈጣን የኃይል መሙላት ችሎታን ያዳብራሉ፣ በተመሳሳይ ጊዜ ደግሞ የቁስ መጠን እና የፖሊሶቲስ ባለሁለት ግሬዲየንት ስርጭትን በመጠቀም ≥230 ዋት/ኪ.ግ የኃይል ጥግግትን ይጠብቃሉ።