گرافیت
گرافیت یک شکل کریستالی از عنصر کربن با اتم‌هایی در یک ساختار شش ضلعی است. این به طور طبیعی به این شکل رخ می دهد و در شرایط استاندارد پایدارترین شکل کربن است. تحت فشار و درجه حرارت بالا به الماس تبدیل می شود. گرافیت در مداد و روان‌کننده‌ها استفاده می‌شود. رسانای خوبی برای گرما و برق است. رسانایی بالا آن باعث استفاده در محصولات الکترونیکی مانند الکترودها(شکل1)، باتری‌ها و پنل‌های خورشیدی می‌شود. یکی از تجهیزات اصلی تولید آن اتوکلاو گرافیت است.
در سال 1893، “چارلز استریت لو کاربون” روشی را برای ساخت گرافیت مصنوعی کشف کرد. در اواسط دهه 1890، ادوارد گودریچ آچسون (1856-1931) به طور تصادفی روش دیگری برای تولید گرافیت مصنوعی پس از سنتز کاربوروندوم (کاربید سیلیکون یا SiC) اختراع کرد. فرآیند تولید گرافیت مصنوعی شامل مراحل متعددی از جمله آماده‌سازی پودر، شکل دادن، پخت ، آغشته یا متراکم شدن، دوباره‌پخت و گرافیته‌شدن است. از اتوکلاو گرافیت در مرحله آغشته یا متراکم شدن استفاده می‌شود. از گرافیت مصنوعی در تحقیقات علمی، الکترودهای ذوب در صنعت فولاد، تعدیل‌کننده نوترون در صنعت هسته‌ای، پلیمر تقویت‌شده با الیاف کربن، کامپوزیت‌های عایق عرارت، باتری، روکش ترمز و … استفاده می‌شود.
فرآیند اتوکلاو گرافیت
پس از آماده‌سازی پودر و شکل دادن میله های گرافیتی خشک را در اتوکلاوهای بزرگ قرار می‌دهند. اتوکلاو گرافیت آب‌بندی شده است و سپس یک خلاء قوی اعمال می‌شود تا آثار باقی‌مانده از رطوبت از مواد حذف شده و هرگونه هوا از داخل منافذ مواد خارج شود. سپس رزین فنولیک از طریق دریچه پایینی وارد اتوکلاو صنعتی می‌شود. سطح مایع باید به طور قابل ملاحظه‌ای بالاتر از تمام بلوک‌های گرافیتی افزایش یابد زیرا با نفوذ رزین به داخل بلوک‌ها سطح آن کاهش می یابد. فشار بالایی(7 تا 15 اتمسفر) اعمال می‌شود تا رزین را مجبور به نفوذ به هسته میله‌های گرافیت کند. پس از اتمام اشباع(آغشته‌سازی)، پس از چند روز، مازاد رزین به مخزن رزین منتقل می شود و فشار کاهش داده می‌شود.
در مرحله بعد میله‌های گرافیت آغشته به رزین به اتوکلاو دیگری منتقل می‌شوند. قطعات به تدریج گرم می‌شوند تا دمای پلیمریزاسیون رزین فنولیک به دست آید. در دمای 160 درجه سانتی گراد (320 درجه فارنهایت) چند تراکم (حذف آب) رخ می‌دهد و گروه‌های اتر تشکیل می‌شوند. در دمای 180 درجه سانتی گراد (356 درجه فارنهایت) چند تراکم دیگر رخ می‌دهد که منجر به تشکیل گروه‌های متیلن می‌شود. یک پلیمر سه‌بعدی، متقاطع ، جامد و با دوام ایجاد می‌شود.
در کلیپ زیر فرآیند تولید گرافیت نشان داده شده است.
*برای مشاوره و درخواست خرید محصول لطفا به صفحه تماس با ما مراجعه کنید.
نوشته‌های مرتبط:
منابع
1) Graphite