شعر الجرافيت

لباد الجرافيت عبارة عن مادة ألياف تحتوي على نسبة كربون تزيد عن 99٪ مصنوعة من لباد الكربون كمادة خام ويتم معالجتها في درجات حرارة عالية تصل إلى 2200-2500 درجة. وهي مقسمة بشكل رئيسي إلى ثلاث فئات: القائمة على الأسفلت، القائمة على البولي أكريلونيتريل، والقائمة على المادة اللاصقة. تم إنتاج هذه المادة تجاريًا في أواخر الستينيات وتتميز بمقاومة درجات الحرارة العالية (تصل إلى 3000 درجة في جو غير مؤكسد)، ومقاومة للتآكل، وقابلية للمعالجة. يتم استخدامه على نطاق واسع كطبقة عازلة لأفران صهر السيليكون البلورية ولتصفية الكواشف الكيميائية عالية النقاء.
هناك اختلافات إقليمية في عمليات الإنتاج العالمية: تستخدم اليابان بشكل رئيسي المواد القائمة على الأسفلت، في حين تستخدم أوروبا وأمريكا في الغالب المواد القائمة على المواد اللاصقة، وتستخدم الصين بشكل أساسي المواد القائمة على البولي أكريلونيتريل في التصنيع. أصبحت المنتجات القائمة على البولي أكريلونيتريل سائدة بسبب قوتها العالية ومقاومتها للأكسدة وخصائص العزل الحراري، في حين تتمتع المنتجات القائمة على المواد اللاصقة بمرونة أفضل ولكن بقوة أقل. في تطبيق أفران السيليكون أحادي البلورة، غالبًا ما يتم دمجه مع مركب صلب من الجرافيت لتعزيز قدرته على مقاومة تآكل تدفق الهواء، ويتم دمجه في مكونات مثل أسطوانات العزل وألواح العزل لتحسين استقرار المجال الحراري. تعمل التقنية الحاصلة على براءة اختراع على تحسين عمر الخدمة وكفاءة توفير الطاقة-من خلال تصميم الهيكل متعدد الطبقات والمعالجة المضادة-للأكسدة.
تتم معالجة لباد الكربون عند درجة حرارة عالية تزيد عن 2000 درجة تحت فراغ أو جو خامل لإنتاج لباد الجرافيت، مع محتوى كربون أعلى من لباد الكربون، يصل إلى أكثر من 99%. في أواخر الستينيات، كان هناك بالفعل توريد لمنتجات لباد الجرافيت في العالم. يتم تقسيم لباد الجرافيت إلى ثلاثة أنواع بناءً على اختيار اللباد الأصلي: لباد الجرافيت ذو أساس الأسفلت، ولباد الجرافيت ذو أساس بولي أكريلونيتريل، ولباد الجرافيت ذو أساس لاصق.
من بينها، يعتبر الأسفلت الذي تمثله شركة وو يو كيميكال اليابانية هو السائد في صناعة العزل، في حين أن اللباد العازل في أوروبا وأمريكا مصنوع بشكل أساسي من مواد لاصقة، بينما في الصين، يتم تصنيع معظمها من مواد أساسها البولي أكريلونيتريل. تتضمن العملية قطع اللباد الكربوني المعتمد على البولي أكريلونيتريل أو اللباد الكربوني ذي الأساس اللاصق بالحجم المطلوب، ولفه إلى شكل أسطواني، ووضعه في حاوية مصنوعة من مادة الجرافيت. يتم بعد ذلك وضع حاوية الجرافيت في فرن بدرجة حرارة عالية- (والذي يمكن أن يكون فرن أنبوب جرافيت، أو فرن متوسط ​​التردد، أو فرن حث عالي التردد-، أو أشكال تسخين أخرى)، محميًا بالفراغ أو غاز خامل عالي-، يتم تسخينه بمعدل تسخين من 100-300 درجة /ساعة إلى 2200-2500 درجة، ثم يتم تبريده بشكل طبيعي إلى 100 درجة.
المشروع: لباد جرافيت ذو أساس من مادة البولي بروبيلين سيانيد، لباد جرافيت ذو أساس لاصق
الكثافة الظاهرية (جم/سم؟) 0.1~0.15 0.05~0.15
كثافة السطح (جم/سم؟) 600~1200 300~600
محتوى الكربون (%) أكبر من أو يساوي 99 أكبر من أو يساوي 99
محتوى الرماد (%) 0.05~0.1 0.5~0.6
القوة (N ⊥) 60~70 5~10
(العينة 50 × 200 ∥) 150~200 10~20
الموصلية الحرارية (W/mk) 0.06 (34.6 درجة)
يعتبر لباد الجرافيت ذو الأساس البولي أكريلونيتريل أقوى وأكثر مقاومة للأكسدة من لباد الجرافيت ذو الأساس اللاصق، ولكنه يتمتع بمرونة ضعيفة وكثافة كبيرة أعلى وأداء عزل أفضل. بالإضافة إلى النقاء العالي، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، وخصائص عدم ذوبان كتلة الجرافيت، فإنها تتمتع أيضًا بمزايا مثل المرونة، والطي المرن، والقطع، والقدرة على الخياطة بخيوط الجرافيت. الاستخدام الرئيسي لباد الجرافيت هو كمادة عازلة وعازلة للحرارة لأفران صهر السيليكون أحادي البلورية. ويمكن استخدامه كمادة ترشيح للكواشف الكيميائية المسببة للتآكل-عالية النقاء في الصناعة الكيميائية. يمكن استخدام لباد الجرافيت عند درجة حرارة حوالي 3000 درجة تحت ظروف جوية غير مؤكسدة.