ຄໍານໍາ
Graphite ເປັນຊັບພະຍາກອນແຮ່ທາດທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະທີ່ສໍາຄັນທີ່ມີຄຸນສົມບັດເປັນໂລຫະຄູ່ ແລະບໍ່ແມ່ນໂລຫະ-. ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນ "ຊັບພະຍາກອນຍຸດທະສາດທີ່ສະຫນັບສະຫນູນການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຢີສູງ-ໃນສະຕະວັດທີ 21" ແລະໄດ້ຮັບການຍອມຮັບເປັນ "ຄໍາສີດໍາ". ສູງ-ກຣາຟິດຄວາມບໍລິສຸດໝາຍເຖິງກຣາຟທ໌ທີ່ມີປະລິມານຄາບອນຫຼາຍກວ່າ 99.99%. ມັນມີຄຸນສົມບັດດີເລີດ-ການຫລໍ່ລື່ນຕົວຂອງມັນເອງ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ການນໍາໄຟຟ້າທີ່ດີ, ອາຊິດ / ເປັນດ່າງ / ການກັດກ່ອນ / ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຕ່ໍາ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສານເຄມີທີ່ໂດດເດັ່ນ, ປະສິດທິພາບການຜະນຶກສູງ, ແລະໂຄງສ້າງທີ່ຫນາແຫນ້ນແລະເປັນເອກະພາບ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວິສະວະກໍາໄຟຟ້າ, ໂລຫະ, ການປ້ອງກັນຊາດ, ການບິນອະວະກາດ, ພະລັງງານ, ອຸດສາຫະກໍາເຄມີແລະຂະແຫນງການອື່ນໆ. ໂດຍສະເພາະ, ມັນມີບົດບາດຕັດສິນແລະສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນເຊັ່ນ: ການກະກຽມອຸປະກອນ semiconductor ຮຸ່ນທີສາມ, ອຸດສາຫະກໍານິວເຄລຍ, ແລະອຸດສາຫະກໍາ photovoltaic, ມີຜົນກະທົບອັນໄກ{13}}ເຖິງເສດຖະກິດຂອງຈີນ.
1. ຄຸນສົມບັດຂອງແຮ່ Graphite
Graphite ເປັນແຮ່ທາດທີ່ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຂອງຄາບອນ, ສີດໍາສົດໃສທີ່ມີ luster ໂລຫະແລະ anisotropy. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງມັນແມ່ນ 2.09-2.23 g / cm³, ຈຸດ melting 3850 ອົງສາ, ຈຸດຕົ້ມ 4250 ອົງສາ, ຄວາມອາດສາມາດດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນ 6.9036 × 10⁷ J / kg, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ.
2. ສູງ-ກຣາຟິດບໍລິສຸດ
2.1 ທຳມະຊາດສູງ-ກຣາຟິດບໍລິສຸດ
ອີງຕາມວັດຖຸດິບ ແລະວິທີການກະກຽມ, ກຣາໄຟທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ-ສາມາດແບ່ງອອກເປັນກຣາຟທ໌ທີ່ບໍລິສຸດທໍາມະຊາດສູງ-ແລະສັງເຄາະສູງ-ກຣາຟທ໌ຄວາມບໍລິສຸດ.
ກຣາຟຟີ້ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດທໍາມະຊາດສູງ-ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນດ້ານຕ່າງໆເນື່ອງຈາກການນໍາໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ເຊັ່ນ: ວັດສະດຸ refractory, ຕ້ານ-ການເຄືອບ corrosion, electrodes ກາກບອນ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າ, ນ້ໍາມັນຫລໍ່ລື່ນ, ແລະວັດສະດຸປ້ອງກັນໃນອຸດສາຫະກໍານິວເຄລຍ. ສັງເຄາະສູງ-ກຼາໄຟທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ, ມີການແຜ່ກະຈາຍຮູບສະກຸນທີ່ເປັນເອກະພາບ ແລະຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ anodes prebaked, graphite ພິເສດ, ອຸດສາຫະກໍານິວເຄລຍແລະພາກສະຫນາມອື່ນໆ. ວິທີການກະກຽມຂອງກຣາຟີດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ-ແຕກຕ່າງກັນກັບວັດຖຸດິບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ບໍ່ມີ graphite ບໍລິສຸດຢູ່ໃນທໍາມະຊາດ. ແຮ່ກຣາຟີດມັກຈະມີສິ່ງສົກກະປົກເຊັ່ນ SiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, P₂O₅, CuO, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວມີແຮ່ທາດເຊັ່ນ: quartz, pyrite, carbonate, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອົງປະກອບຂອງທາດອາຍຜິດລວມທັງນ້ໍາ, asphalt, CO₂, H₂, CH₄, ແລະ. ດັ່ງນັ້ນ, ການວິເຄາະຂອງ graphite ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການກໍານົດບໍ່ພຽງແຕ່ເນື້ອໃນຄາບອນຄົງທີ່, ແຕ່ຍັງສານລະເຫີຍແລະເນື້ອໃນຂີ້ເທົ່າ. ຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດ Graphite ມີຈຸດປະສົງເພື່ອກໍາຈັດສິ່ງສົກກະປົກເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຄວາມບໍລິສຸດຂອງ graphite ສູງຂຶ້ນ (ເຊັ່ນ, ປະລິມານຄາບອນສູງ), ມູນຄ່າຂອງມັນສູງຂຶ້ນແລະຂອບເຂດການນໍາໃຊ້ຂອງມັນກວ້າງຂຶ້ນ.
ການກະກຽມຂອງ-ກຼາໄຟທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຈາກກຼາຟຟໍຣິກທໍາມະຊາດມັກຈະມີການທໍາຄວາມສະອາດເບື້ອງຕົ້ນຂອງແຮ່ກຼາຟີດໂດຍການລອຍຕົວ, ການຊໍາລະຕື່ມຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ flotation ໂດຍ alkali-ວິທີອາຊິດຫຼືວິທີອາຊິດ hydrofluoric, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບຜະລິດຕະພັນກຼາໄຟທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໂດຍວິທີການສູງ -ອຸນຫະພູມ 4} chlorinperature.
2.2 ສັງເຄາະສູງ- Graphite ບໍລິສຸດ
ກຣາຟຟ໌ສັງເຄາະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໝາຍເຖິງວັດສະດຸກຣາຟຟິກທີ່ຜະລິດໂດຍການນຳໃຊ້-ນ້ຳມັນໂຄກຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ໂຄກໂຄ້ກທີ່ມີຄຸນນະພາບເປັນຕົວລວມ, ການເພີ່ມຖ່ານຫີນຖ່ານຫີນເປັນຕົວຍຶດ ແລະອຸປະກອນເສີມອື່ນໆ, ຕິດຕາມດ້ວຍຊຸດການບຳບັດກາຟຟິກທີ່ອຸນຫະພູມສູງ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ວັດຖຸດິບແມ່ນໄດ້ຖືກປະຕິບັດເບື້ອງຕົ້ນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນວາງໄວ້ໃນເຕົາປະຕິກອນອຸນຫະພູມສູງພິເສດ-ເພື່ອການກຣາຟຟິກແລະການເຮັດຄວາມສະອາດ. ປະເພດ furnace ຕົ້ນຕໍປະກອບມີ furnaces graphitization Acheson, furnaces graphitization ຊຸດພາຍໃນ, ແລະ furnaces graphitization ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ອຸນຫະພູມສູງສຸດ-ອຸນຫະພູມສູງໃນເຕົາເຜົາເຮັດໃຫ້ນ້ຳມັນໂຄກກຣາຟຕີສ ແລະ ໂຄກໂຄກ, ແລະແກັສຮາໂລເຈນຖືກນຳມາເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບສິ່ງສົກກະປົກ, ເຊິ່ງຕໍ່ມາກໍ່ກາຍເປັນແກັສ ແລະ ການລະເຫີຍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຣາຟີດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ-.
ເຖິງແມ່ນວ່າບາງສ່ວນຂອງ impurities ໃນ petroleum coke ແລະ pitch coke ສາມາດເອົາອອກໄດ້ໃນລະຫວ່າງການອຸນຫະພູມສູງ-calcination ໃນການຜະລິດຂອງສັງເຄາະສູງ-graphite ຄວາມບໍລິສຸດ, ມີຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະແຈ້ງສໍາລັບເນື້ອໃນຂອງ sulfur ແລະຂີ້ເທົ່າໃນວັດຖຸດິບ petroleum coke. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການນໍາໃຊ້ຂອງນ້ໍາມັນດິບສູງຂອງ-ຊູນຟູຣິກ, ສູງ- coke petroleum sulfur ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ເພື່ອຕອບສະໜອງໄດ້ຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການຂອງສານຊູນຟູຣິກຕໍ່າສຸດຂອງນ້ຳມັນໂຄກສໍາລັບການຜະລິດກຼາຟຟຣິກທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ-ສັງເຄາະ, ນັກວິຊາການຫຼາຍຄົນໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄວ້າໃນ-ຄວາມເລິກກ່ຽວກັບຂະບວນການຟົດສະຟໍຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ ແລະມີປະສິດທິພາບ.
ຄວາມບໍລິສຸດຂອງກຣາຟິດກຳນົດປະສິດທິພາບການບໍລິການ ແລະຄຸນສົມບັດທີ່ສົມບູນແບບຂອງຜະລິດຕະພັນການປຸງແຕ່ງ graphite deep-. ຄວາມບໍລິສຸດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ມູນຄ່າຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສູງຂຶ້ນ. ຕົວຢ່າງ:
Graphite ເປັນວັດສະດຸ anode ສໍາລັບ lithium{0}}batteries ion ຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດສູງກວ່າ 99.98%;
graphite ທໍາມະຊາດສໍາລັບເພັດທຽມສັງເຄາະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມບໍລິສຸດຂ້າງເທິງ 99.999%, ມີເນື້ອໃນ boron ຕ່ໍາກວ່າ 0.01 × 10⁻⁶;
graphite ພິເສດສໍາລັບຍານອາວະກາດ, ການປ້ອງກັນປະເທດ, ແລະອຸດສາຫະກໍານິວເຄລຍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມບໍລິສຸດ 99% ~ 99.99% ຫຼືສູງກວ່າ;
ຝຸ່ນ Graphite ສຳລັບການສັງເຄາະ-ເຊມິຄອນດັກເຕີ SiC wafers ລຸ້ນທີ 3 ຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດສູງເຖິງ 99.9995% ຫຼືສູງກວ່າ.
ການຊໍາລະລ້າງ Graphite ແມ່ນພື້ນຖານສໍາລັບການກະກຽມວັດສະດຸ graphite ທັງຫມົດແລະເປັນບັນຫາທົ່ວໄປໃນການພັດທະນາວັດສະດຸ graphite. ຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດ Graphite ດ້ວຍການບໍລິໂພກພະລັງງານຕໍ່າ, ຄວາມອາດສາມາດສູງ, ແລະມົນລະພິດຕ່ໍາແມ່ນຈຸດສຸມຂອງ R & D ໃນປະຈຸບັນ.
3. ເທກໂນໂລຍີການບໍລິສຸດ Graphite
3.1 ວິທີ Flotation
ການນໍາໃຊ້ການລອຍຕົວທີ່ດີຂອງກຼາຟ໌ທໍາມະຊາດ, ຂະບວນການ flotation ດ້ວຍຫຼາຍ-ການໄຫຼຂອງຂັ້ນຕອນແມ່ນຖືກອອກແບບມາເພື່ອແຍກກຼາຟິດ flake ຫຼື microcrystalline graphite ຈາກແຮ່ທາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເຊັ່ນ: kaolin, quartz, ແລະ mica ໃນແຮ່ກຼາຟ໌ທໍາມະຊາດ. ເທກໂນໂລຍີນີ້ສາມາດເສີມສ້າງແຮ່ກຼາຟ໌ທໍາມະຊາດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍທີ່ມີລະດັບຕ່ໍາກວ່າ 20% ເຂົ້າໄປໃນກຼາຟິດເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ 95%, ເຊິ່ງສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບສໍາລັບການຜະລິດກຣາຟ໌ທີ່ບໍລິສຸດທໍາມະຊາດສູງ -.
3.2 ເປັນດ່າງ-ວິທີກົດ
ຂະບວນການຊໍາລະລ້າງປະກອບມີ fusion alkali ແລະ acidolysis. ໃນການຟິວຊັນເປັນດ່າງ, ສິ່ງເປິເປື້ອນໃນກຣາຟ ເຊັ່ນ: Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂, MgO, CaO ເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບ NaOH ໃນອຸນຫະພູມສູງເພື່ອສ້າງເປັນນໍ້າ-ໄຮໂດຣໄຊທີ່ບໍ່ລະລາຍ; ບາງສິ່ງສົກກະປົກ (ເຊັ່ນ: SiO₂) ຜະລິດນ້ໍາ-ຜະລິດຕະພັນທີ່ລະລາຍ, ເຊິ່ງຖືກກໍາຈັດໂດຍການລ້າງນ້ໍາແລະການລ້າງ. ໃນ acidolysis, graphite ແລະ hydroxides ຫຼັງຈາກ fusion alkali ແມ່ນປະສົມກັບອາຊິດ hydrochloric ຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສະເພາະໃດຫນຶ່ງສໍາລັບການ leaching ຮ້ອນ, ປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນ chlorides ທີ່ລະລາຍ, ຫຼັງຈາກນັ້ນລ້າງອອກດ້ວຍນ້ໍາ. ສູງ-ກຼາຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງກວ່າ 99% ສາມາດໄດ້ຮັບຫຼັງຈາກ acidolysis.
ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການເປັນດ່າງ-ອາຊິດແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາ, ມີຂໍ້ດີເຊັ່ນ: ການລົງທຶນທີ່ໃຊ້ເວລາຫນຶ່ງຕ່ໍາ, ລະດັບສູງ, ແລະການປັບຕົວຂອງຂະບວນການທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຍັງມີຂໍ້ບົກຜ່ອງລວມທັງ-ຄວາມຕ້ອງການການເຜົາຜານອຸນຫະພູມສູງ, ການໃຊ້ພະລັງງານສູງ, ເວລາຕິກິຣິຍາດົນ, ການກັດກ່ອນຂອງອຸປະກອນຮ້າຍແຮງ, ການສູນເສຍກຼາຟ໌ໃຫຍ່, ແລະມົນລະພິດນໍ້າເສຍທີ່ຮ້າຍແຮງ.
3.3 ວິທີການອົບຄລໍຣີນ
ຢູ່ທີ່ປະມານ 1000 ອົງສາ, ອາຍແກັສ chlorine ຖືກນໍາເຂົ້າໄປໃນ graphite. ການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດ oxidizing ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ chlorine, impurities oxide ໂລຫະໃນ graphite ໄດ້ຖືກ oxidized ເຂົ້າໄປໃນ chlorides ທີ່ມີອຸນຫະພູມ gasification ຕ່ໍາ. ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມນີ້, chlorides ໂລຫະສາມາດໄດ້ຮັບການ gasified ຢ່າງໄວວາແລະ discharged ໃນປະລິມານຂະຫນາດໃຫຍ່, realizing purification graphite.
ການ roasting chlorination ໂດຍທົ່ວໄປຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຂະບວນການເສີມສໍາລັບການ purification graphite, ຈັບຄູ່ກັບຂະບວນການອື່ນໆ, ແລະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ຈະແຈ້ງໂດຍສະເພາະແມ່ນການກໍາຈັດ impurities ໂລຫະ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມເປັນພິດ, ການກັດກ່ອນແລະມົນລະພິດສິ່ງແວດລ້ອມຂອງ chlorine ຈໍາກັດຄວາມນິຍົມຂອງຂະບວນການນີ້ໃນລະດັບໃດຫນຶ່ງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະຜະລິດ ultra-ສູງ- graphite ຄວາມບໍລິສຸດ, ແລະລະບົບທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງຍັງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງມັນ.
3.4 ວິທີການກົດ Hydrofluoric
ສິ່ງສົກກະປົກໃນແຮ່ດິບເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິດ hydrofluoric ເພື່ອສ້າງນ້ໍາ-ຟໍໂອໄຣດທີ່ລະລາຍແລະ fluorosilicates, ເຊິ່ງຖືກເອົາອອກໂດຍການລ້າງນ້ໍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກຣາຟເຟດສູງ-.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງວິທີການອາຊິດ hydrofluoric ແມ່ນປະສິດທິພາບການກໍາຈັດ impurity ສູງ, ຊັ້ນຜະລິດຕະພັນສູງ, ຜົນກະທົບຂະຫນາດນ້ອຍຕໍ່ການປະຕິບັດ graphite, ແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ. ຂໍ້ເສຍແມ່ນວ່າອາຊິດ hydrofluoric ແມ່ນເປັນພິດສູງແລະ corrosive, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີມາດຕະການປ້ອງກັນຄວາມປອດໄພຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນການຜະລິດ, ແລະການລົງທຶນປົກປັກຮັກສາສິ່ງແວດລ້ອມສູງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການແຂ່ງຂັນທາງດ້ານເສດຖະກິດ.
3.5 ສູງ-ວິທີທຳຄວາມສະອາດອຸນຫະພູມ
ອີງຕາມຫຼັກການທີ່ກຼາຟ໌ມີຈຸດຮ້ອນສູງ ໃນຂະນະທີ່ສິ່ງສົກກະປົກອື່ນໆມີຈຸດຕົ້ມຕໍ່າ, ກຼາຟ໌ທຳມະຊາດທີ່ມີປະລິມານຄາບອນປະມານ 80% ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນເຕົາອົບທີ່ອຸນຫະພູມ 1500 ອົງສາເພື່ອເຜົາຜານທາດອາຍພິດ ແລະກຳຈັດສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ຕົ້ມອອກໄດ້ຕໍ່າ-. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ມັນເຂົ້າໄປໃນ furnace ຢູ່ທີ່ 25002800 ອົງສາເພື່ອເອົາ impurities ຫຼາຍ, ແລະສຸດທ້າຍ furnace ຢູ່ທີ່ 28003200 ອົງສາທີ່ມີທາດອາຍຜິດ HF ແລະ HCl ທີ່ເຫມາະສົມ. ອາຍແກັສເຫຼົ່ານີ້ເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບ-ຄວາມເສື່ອມຂອງໂລຫະທີ່ຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງເພື່ອສ້າງເປັນ fluorides ແລະ chlorides ຕໍ່າ-, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເປັນອາຍແກັສ ແລະ ປ່ອຍອອກມາ. ດ້ວຍວິທີນີ້, graphite ທຳ ມະຊາດຖືກ ຊຳ ລະໃຫ້ 99.99% ~ 99.9998%.
ປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມບໍລິສຸດ graphite ປະກອບມີຄຸນນະພາບຂອງວັດຖຸດິບ, ຄວາມບໍລິສຸດ graphite crucible, ວິທີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ graphitization, ແລະຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກ graphite. ຂະບວນການນີ້ມີຄວາມຕ້ອງການສູງສໍາລັບຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດຖຸດິບ, ຄວາມດີຂອງວັດສະດຸແລະເຕັກໂນໂລຢີອຸປະກອນ, ມີການໃຊ້ພະລັງງານສູງແລະການລົງທຶນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນປະຈຸບັນຂອງມັນໄດ້ຖືກຈໍາກັດ, ຕົ້ນຕໍແມ່ນໃນຂົງເຂດພິເສດເຊັ່ນ: ການບິນອະວະກາດ, ການປ້ອງກັນຊາດແລະອຸດສາຫະກໍານິວເຄຼຍທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄຸນນະພາບ graphite ສູງ.
3.6 ວິທີການຟອກອາຍແກັສ Halogen
ສູງ-ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາທີ່ສຸດ (ເຊັ່ນ: ອຸດສາຫະກໍາ semiconductor) ຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຂອງກຼາໄບທີ່ສູງກວ່າ 99.999%, ເຊິ່ງບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການທໍາຄວາມສະອາດອຸນຫະພູມສູງພຽງຢ່າງດຽວ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ອຸດສາຫະກໍາໄດ້ຮັບຮອງເອົາວິທີການທໍາຄວາມສະອາດອາຍແກັສ halogen (ຍັງເອີ້ນວ່າການເຮັດຄວາມສະອາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ). ດ້ວຍອຸນຫະພູມ furnace ເພີ່ມຂຶ້ນແລະລະດັບສູນຍາກາດ, ບາງ impurities ໃນຜະລິດຕະພັນ graphite volatilize ອັດຕະໂນມັດ. ສໍາລັບ impurities ອື່ນໆທີ່ຕ້ອງການອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ທາດອາຍຜິດ halogen (ຕົ້ນຕໍແມ່ນ chlorine ແລະ hydrocarbons halogenated) ປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເຂົ້າໄປໃນ halides ຕ່ໍາ melting ແລະຈຸດຕົ້ມ. ພາຍໃຕ້ການດໍາເນີນການລວມ, impurities ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກເພື່ອບັນລຸ graphite purification.
4. ການໃຊ້ງານຂອງ High-Purity Graphite
4.1 ວັດສະດຸຫຼໍ່ລື່ນ
ໃນຖານະທີ່ເປັນໜຶ່ງໃນເຄື່ອງຫລໍ່ລື່ນແຂງທົ່ວໄປ, ໂຄງສ້າງຊັ້ນຂອງກຼາຟິດໃຫ້ມັນເອງ-ຄຸນສົມບັດການຫຼໍ່ລື່ນ. ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງການບີບອັດແລະ shear ໃນລະຫວ່າງ friction ແຫ້ງກັບໂລຫະ, ຊັ້ນ graphite ເລື່ອນ, ກອບເປັນຈໍານວນຮູບເງົາການຖ່າຍໂອນ graphite ບາງຢູ່ໃນດ້ານ friction ໂລຫະກ້ອງຈຸລະທັດ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄ່າສໍາປະສິດຄວາມສຽດສີແຫ້ງລະຫວ່າງກຣາຟິດ ແລະໂລຫະແມ່ນຕໍ່າກວ່າລະຫວ່າງໂລຫະ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນການຫຼໍ່ລື່ນແບບປົກກະຕິຂອງຕົວມັນເອງ-.
ໂລຫະໃນໂລຫະ-ຄູ່ friction graphite ປົກກະຕິແລ້ວປະກອບມີເຫຼັກ 45#, ເຫຼັກ 40Cr, ສະແຕນເລດ, ເຫລໍກຫລໍ່, ໂລຫະປະສົມທອງແດງ, ແລະອື່ນໆ. ປະສິດທິພາບຂອງ friction ແລະສວມໃສ່ຂອງ graphite-ຄູ່ໂລຫະແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບປະເພດແລະຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໂລຫະ. ການຫຼຸດຜ່ອນ friction ແລະການສວມໃສ່ລະຫວ່າງຄູ່ friction ກົນຈັກແມ່ນວິທີການຕົ້ນຕໍເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຊີວິດການບໍລິການຂອງພາກສ່ວນກົນຈັກ. ການສຶກສາຜົນກະທົບຂອງການໂຫຼດ, ອຸນຫະພູມ, ຄວາມໄວໃນການເລື່ອນ, ຮູບຮ່າງດ້ານສະນິດ ແລະໂຄງສ້າງຈະຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງກາຟຟີດ-ຄູ່ friction ຂອງໂລຫະ.
4.2 ວັດສະດຸຜະນຶກ
ກຼາຟ໌ທີ່ຂະຫຍາຍສາມາດຖືກປຸງແຕ່ງເປັນກຣາຟຟີ້ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ຫຼັງຈາກການປິ່ນປົວຫຼັງ-, ດ້ວຍຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຕໍ່າ (1×10⁻⁶~30×10⁻⁶ K⁻¹). ມັນບໍ່ໄດ້ກາຍເປັນ brittle ຫຼື crack ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ຫຼື soften ຫຼື creep ໃນອຸນຫະພູມສູງ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບອຸປະກອນການຜະນຶກແບບດັ້ງເດີມ (asbestos, ຢາງພາລາ, cellulose ແລະອົງປະກອບຂອງພວກມັນ), graphite ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນມີລະດັບອຸນຫະພູມການບໍລິການກວ້າງ (200 ~ 450 ອົງສາໃນອາກາດ). ດັ່ງນັ້ນ, graphite ຂະຫຍາຍຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນອຸປະກອນການຜະນຶກໃນເຄື່ອງຈັກ, ໂລຫະ, ລົດໃຫຍ່, ການກໍ່ສ້າງເຮືອ, ປິໂຕເຄມີແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.
4.3 ແປວໄຟ-ວັດສະດຸຕ້ານທານ
graphite ຂະຫຍາຍສາມາດປະສົມກັບໂພລີເມີ, ຢາງ, ແລະອື່ນໆເພື່ອຜະລິດວັດສະດຸປ້ອງກັນໄຟ. ໃນກໍລະນີຂອງໄຟ, graphite ຂະຫຍາຍໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນ insulation ຄວາມຮ້ອນທີ່ຂະຫຍາຍຢູ່ດ້ານວັດສະດຸ, ສະຫນອງ insulation ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດແລະສະກັດການປ່ອຍອາຍແກັສພິດ.
4.4 Electrode Composite Materials
graphite ຂະຫຍາຍໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກະກຽມອຸປະກອນໄຟຟ້າຫມໍ້ໄຟຕ່າງໆເນື່ອງຈາກພື້ນຜິວທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສູງ, ສະຖຽນລະພາບທາງເຄມີສູງ, ຄວາມຮ້ອນແລະໄຟຟ້າທີ່ດີ, ແລະການກະກຽມງ່າຍ. ໂຄງສ້າງທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງມັນຈໍາກັດການຂະຫຍາຍປະລິມານຂອງວັດສະດຸ electrode (ເຊັ່ນ: ໃນຫມໍ້ໄຟ Li/S ຫຼື Li/Si) ໃນລະຫວ່າງການຂີ່ຈັກຍານ, ປັບປຸງຊີວິດຮອບວຽນ.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຂອງກຼາຟິດທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ໃຫ້ພື້ນທີ່ເພີ່ມເຕີມສໍາລັບການລວມຕົວຂອງ Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ ໃນໂລຫະ-ແບດເຕີຣີ້ສຳຮອງຂອງໄອອອນ (lithium-ion, sodium{2}}ion, magnesium-ion, zinc-), encingh ພະລັງງານ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. graphite ຂະຫຍາຍໄດ້ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ electrode ສໍາລັບ supercapacitor.
ນອກຈາກນັ້ນ, ອົງປະກອບກຣາຟຟິກທີ່ຂະຫຍາຍອອກດ້ວຍເມທຣິກໂພລີເມີມີນ້ຳໜັກເບົາ, ລາຄາຖືກ- ແລະ ງ່າຍຕໍ່ການປັ້ນ. ຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າສາມາດປັບໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໂດຍການປ່ຽນແປງປະລິມານຂອງກາຟທີ່ຂະຫຍາຍ.
4.5 ແບບດັ້ງເດີມ ແລະສູງ-ການຜະລິດຂັ້ນສຸດທ້າຍ
electrodes ໂລຫະແລະອຸດສາຫະກໍາການຫລໍ່ລ້ຽງແມ່ນຂົງເຂດການບໍລິໂພກພື້ນເມືອງທີ່ສໍາຄັນຂອງກຼາຟ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການຫລອມໂລຫະ electrodes ແລະເຄືອບສໍາລັບການຫລໍ່ແມ່ພິມຂອງເຫຼັກກ້າ, ທອງແດງ, ອາລູມິນຽມແລະໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກອື່ນໆ. ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ graphite ໃນການຜະລິດ pencil ຍັງຄົງຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່.
ວັດສະດຸ Graphite ມີໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ, ການບໍາລຸງຮັກສາ-ບໍ່ເສຍຄ່າ, ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່, ການໂຫຼດສູງ-ຄວາມອາດສາມາດຂອງແບກແລະທົນທານຕໍ່ຜົນກະທົບທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນຂະຫນາດໃຫຍ່-ອົງປະກອບໃນພະລັງງານນິວເຄລຍ, ໄຟຟ້ານ້ໍາຕົກ, ການບິນອະວະກາດແລະການທະຫານ.
4.6 ວັດສະດຸພະລັງງານນິວເຄລຍ
Graphite ສໍາລັບພະລັງງານນິວເຄລຍແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນແກນຂອງເຕົາປະຕິກອນທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງ-ອາຍແກັສ-ເຊັ່ນທໍ່ທໍ່, ອົງປະກອບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະອົງປະກອບສະຫນັບສະຫນູນ. Bearings ແລະ bearings ນໍາພາໃນປັ໊ມຕົ້ນຕໍ nuclear ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານໃນລັດເຊຍສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ siliconized graphite. Graphite ມີປະສິດທິພາບດ້ານນິວເຄລຍທີ່ດີເລີດແລະມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວຄວບຄຸມແລະຕົວສະທ້ອນແສງໃນເຕົາປະຕິກອນ.
4.7 ວັດສະດຸ Semiconductor
ໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor, ຜະລິດຕະພັນ graphite ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນສູງ{0}ເຊັ່ນ: furnaces crystal growth furnaces, carbonization furnaces ແລະ graphitization furnaces.
ຜະລິດຕະພັນກຼາຟິດຄວາມບໍລິສຸດສູງ-ສຳລັບ-ລຸ້ນທີ່ສາມຂອງຊິລິຄອນຄາໄບ (SiC) ປະກອບມີກາໄບໄບເອັນ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ ແລະຜົງເພື່ອການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ, ເຊິ່ງຄວາມບໍລິສຸດຈະກຳນົດຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ SiC. ການຊໍາລະໃຫ້ບໍລິສຸດ-ກຼາຟ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງດັ່ງກ່າວໂດຍປົກກະຕິຈະໃຊ້ວິທີທາງເຄມີ-ທາງກາຍະພາບ, ຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດຫຼາຍກວ່າ ຫຼືເທົ່າກັບ 99.9995%, ໂດຍມີຂໍ້ຈຳກັດຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ຽວກັບຄວາມບໍ່ສະອາດສ່ວນບຸກຄົນ (ເຊັ່ນ: B ໜ້ອຍກວ່າ ຫຼືເທົ່າກັບ 0.05×10⁻⁶, Al ໜ້ອຍກວ່າ ຫຼືເທົ່າກັບ 0.05×10).
4.8 ວັດສະດຸເພັດສັງເຄາະ
ໃນປັດຈຸບັນ, ເພັດພອຍ-ອັນດຽວແມ່ນຖືກສັງເຄາະໂດຍວິທີທາງສູງ-ຄວາມກົດດັນສູງ-ອຸນຫະພູມ (HPHT) ແລະວິທີການຖິ້ມອາຍຂອງອາຍສານເຄມີ (CVD). CVD ໃຊ້ໄຮໂດເຈນ-ທີ່ບັນຈຸທາດອາຍແກັສ (ມີເທນ, ໄຮໂດເຈນ, ແລະອື່ນໆ), ນໍາໄປສູ່ຄວາມເປື້ອນຂອງໄຮໂດເຈນແລະຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນແກ້ວເພັດ. ເພັດ HPHT ທີ່ມີໂລຫະປະສົມແບບດັ້ງເດີມເປັນຕົວເລັ່ງມີສານປົນເປື້ອນຂອງໂລຫະບາງຢ່າງ, ເຮັດໃຫ້ການສັງເຄາະເພັດ "ultra-ບໍລິສຸດ" ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍແລະທ້າທາຍ.
Recent breakthroughs in static ultra-high pressure technology have enabled direct synthesis of diamond from graphite under extreme P-T conditions (>15 GPa, 2000 ອົງສາ). ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດັ່ງກ່າວ, ກຣາຟ໌ຈະປ່ຽນເປັນເພັດຢ່າງໄວວາ, ຜະລິດເປັນຊັງຕີແມັດ-ການລວບລວມ polycrystalline ຂະໜາດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ.
ສະຫຼຸບ
ຮູບແບບຫຼັກຂອງກຼາໄຟທີ່ນຳໃຊ້ໃນປະເທດຈີນລວມມີ-ກຼາໄຟທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ກຼາຟ໌ກົດໄອໂຊສະຕິກ, ກຼາຟ໌ທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້, ກຼາຟຟໍຣິນມີເນດ, ກຼາຟຟີ້ຄໍລອຍ ແລະກາຟີນ. ການປັບປຸງຄວາມບໍລິສຸດ graphite ແມ່ນຄວາມຕ້ອງການທົ່ວໄປໃນບັນດາຜະລິດຕະພັນກຼາຟິດທັງຫມົດ-ພື້ນຖານແຕ່ເປັນສິ່ງທ້າທາຍ.
ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການສູງ-ກຼາຟິດຄວາມບໍລິສຸດໃນຂະແໜງເທັກໂນໂລຍີສູງ-ຍັງສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວ ແລະຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດມີຄວາມເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນ, ເທັກໂນໂລຢີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງແມ່ນຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນທີ່ລໍຖ້າຄວາມສຳເລັດ.
