پودر گرافیت مورد استفاده به عنوان الکترود گرافیتی مزایای زیادی دارد. با این حال، چگونگی آشکار کردن مزایای این ماده، دستیابی واقعی به بهبود راندمان، کاهش هزینه و افزایش رقابت در بازار، نه تنها مسائلی است که تولیدکنندگان گرافیت باید در نظر بگیرند، بلکه مشکلاتی است که کاربران گرافیت باید جدی بگیرند. بنابراین، هنگام استفاده از مواد گرافیتی، ابتدا باید چه مشکلاتی را حل کرد؟
حذف گرد و غبار: به دلیل ساختار ذرات ریز گرافیت، مقدار زیادی گرد و غبار در طول پردازش مکانیکی تولید میشود که تأثیر قابل توجهی بر محیط کارخانه دارد. علاوه بر این، تأثیر گرد و غبار بر تجهیزات عمدتاً در تأثیر آن بر منبع تغذیه تجهیزات منعکس میشود. به دلیل رسانایی الکتریکی عالی گرافیت، پس از ورود به جعبه برق، مستعد ایجاد اتصال کوتاه برق و سایر خطاها است. بنابراین، توصیه میشود برای پردازش به یک دستگاه پردازش گرافیت مخصوص مجهز شوید. با این حال، به دلیل هزینه بالای سرمایهگذاری تجهیزات پردازش ویژه گرافیت، بسیاری از شرکتها در این زمینه نسبتاً محتاط هستند. در چنین شرایطی، میتوان چندین راه حل زیر را اتخاذ کرد:
برونسپاری الکترود گرافیتی: با گسترش روزافزون کاربرد گرافیت در صنعت قالبسازی، شرکتهای تولید قراردادی قالب (OEM) بیشتری نیز به تجارت الکترودهای گرافیتی روی آوردهاند.
پس از پردازش غوطهوری در روغن: پس از خرید گرافیت، ابتدا آن را برای مدتی در روغن جرقه غوطهور میکنند (زمان خاص به حجم گرافیت بستگی دارد) و سپس برای پردازش در یک مرکز ماشینکاری قرار میدهند. به این ترتیب، گرد و غبار گرافیت به اطراف پخش نمیشود بلکه به پایین میریزد. این امر تأثیر بر تجهیزات و محیط زیست را به حداقل میرساند.
اصلاح یک مرکز ماشینکاری: اصطلاحاً اصلاح عمدتاً شامل نصب جاروبرقی روی یک مرکز ماشینکاری معمولی است.
شکاف تخلیه در طول پردازش گرافیت تخلیه: برخلاف مس، به دلیل سرعت تخلیه سریعتر الکترودهای گرافیتی، سرباره فرآوری بیشتری در واحد زمان خورده میشود. چگونگی حذف موثر سرباره به یک مشکل تبدیل میشود. بنابراین، لازم است که شکاف تخلیه بزرگتر از مس باشد. به طور کلی، هنگام تنظیم شکاف تخلیه، شکاف تخلیه گرافیت 10 تا 30 درصد بزرگتر از مس است.
درک صحیح از کاستیهای آن: گرافیت علاوه بر گرد و غبار، دارای برخی کاستیها نیز هست. به عنوان مثال، هنگام پردازش قالبهای سطح آینهای، در مقایسه با الکترودهای مسی، الکترودهای گرافیتی کمتر به اثر مطلوب دست مییابند. برای دستیابی به اثر سطحی بهتر، باید ریزترین اندازه ذرات گرافیت انتخاب شود و هزینه این نوع گرافیت اغلب 4 تا 6 برابر بیشتر از گرافیت معمولی است. علاوه بر این، قابلیت استفاده مجدد گرافیت نسبتاً کم است. با توجه به فرآیند تولید، تنها بخش کوچکی از گرافیت را میتوان برای تولید مجدد و بهرهبرداری استفاده کرد. گرافیت ضایعاتی پس از ماشینکاری تخلیه الکتریکی فعلاً قابل استفاده مجدد نیست، بنابراین چالشهای خاصی را برای مدیریت زیستمحیطی شرکتها ایجاد میکند. در این راستا، ما میتوانیم بازیافت رایگان گرافیت ضایعاتی را برای مشتریان فراهم کنیم تا از ایجاد مشکل برای صدور گواهینامه زیستمحیطی آنها جلوگیری شود.
لب پریدگی در پردازش مکانیکی: از آنجایی که گرافیت شکنندهتر از مس است، اگر گرافیت با همان روش الکترودهای مسی پردازش شود، به راحتی باعث لب پریدگی الکترودها میشود، به خصوص هنگام پردازش الکترودهای نازک آجدار. در این راستا، پشتیبانی فنی رایگان میتواند به تولیدکنندگان قالب ارائه شود. این امر عمدتاً از طریق انتخاب ابزارهای برش، نحوه عبور ابزار و پیکربندی معقول پارامترهای پردازش حاصل میشود. نمونههای گرافیت پولکی طبیعی با پرس سرد بدون چسب با استفاده از گرافیت پولکی طبیعی تشکیل شدند. اثرات تغییرات در فشار شکلدهی و زمان نگهداری فشار بر چگالی، تخلخل و استحکام خمشی نمونهها به ترتیب مورد مطالعه قرار گرفت. رابطه بین ریزساختار و استحکام خمشی نمونههای گرافیت پولکی طبیعی به صورت کیفی تجزیه و تحلیل شد. دو سیستم، اسید بوریک - اوره و تترا اتیل سیلیکات - استون - اسید هیدروکلریک، برای مطالعه و بحث در مورد خواص و مکانیسمهای آنتیاکسیدانی پودر گرافیت طبیعی و نمونههای الکترود گرافیت طبیعی قبل و بعد از عملیات آنتیاکسیدانی انتخاب شدند. مطالب و نتایج اصلی تحقیق به شرح زیر است: عملکرد شکلدهی گرافیت ورقهای طبیعی و تأثیر شرایط شکلدهی بر ریزساختار و خواص مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که هرچه فشار شکلدهی نمونه گرافیت ورقهای طبیعی بیشتر باشد، چگالی و استحکام خمشی نمونه بیشتر و تخلخل نمونه کمتر است. زمان نگهداری فشار تأثیر کمی بر چگالی نمونه دارد. وقتی این زمان بیش از 5 دقیقه باشد، شکلپذیری نمونه بهتر است. استحکام خمشی ناهمسانگردی آشکاری را نشان میدهد و میانگین استحکام خمشی در جهات مختلف به ترتیب 5.95 مگاپاسکال، 9.68 مگاپاسکال و 12.70 مگاپاسکال است. ناهمسانگردی استحکام خمشی ارتباط نزدیکی با ریزساختار گرافیت دارد.
خواص آنتیاکسیدانی سیستم بور-نیتروژن تهیهشده به روش محلول و روش سل و پودر گرافیت ورقهای طبیعی پوشش دادهشده با سل سیلیکا قبل و بعد از آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که با افزایش تعداد اشباع، مقدار سل سیلیکا و سیستم بور-نیتروژن پوشش دادهشده روی سطح پودر گرافیت افزایش مییابد و خاصیت آنتیاکسیدانی بهتر میشود. دمای اکسیداسیون اولیه گرافیت ورقهای طبیعی 883 کلوین است و سرعت کاهش وزن اکسیداسیون در دمای 923 کلوین 407.6 میلیگرم بر گرم در ساعت است. پودر گرافیت به ترتیب نه بار در سیستم اسید بوریک - اوره و سیستم اتیل سیلیکات - اتانول - اسید هیدروکلریک اشباع شد. پس از عملیات حرارتی به مدت 1 ساعت تحت اتمسفر 1273 کلوین و N2، سرعت کاهش وزن اکسیداسیون گرافیت ورقهای طبیعی در دمای 923 کلوین به ترتیب 47.9 میلیگرم بر گرم در ساعت و 206.1 میلیگرم بر گرم در ساعت بود. پس از عملیات حرارتی به مدت ۱ ساعت در اتمسفرهای N2 به ترتیب ۱۹۷۳ کلوین و ۱۷۲۳ کلوین، نرخ کاهش وزن اکسیداسیون گرافیت طبیعی پوستهای در دمای ۹۲۳ کلوین به ترتیب ۳.۰ میلیگرم بر گرم در ساعت و ۴۲.۰ میلیگرم بر گرم در ساعت بود؛ هر دو سیستم میتوانند نرخ کاهش وزن اکسیداسیون گرافیت طبیعی پوستهای را کاهش دهند، اما اثر آنتیاکسیدانی سیستم اسید بوریک - اوره بهتر از سیستم اتیل سیلیکات - اتانول - اسید هیدروکلریک است.
الکترودهای گرافیتی عمدتاً در صنایع بزرگ مانند فولادسازی کوره الکتریکی، تولید فسفر در کورههای سنگ معدن، ذوب الکتریکی ماسه منیزیا، آمادهسازی ذوب الکتریکی مواد نسوز، الکترولیز آلومینیوم و تولید صنعتی فسفر، سیلیکون و کاربید کلسیم استفاده میشوند. الکترودهای گرافیتی به دو نوع تقسیم میشوند: الکترودهای گرافیت طبیعی و الکترودهای گرافیت مصنوعی. در مقایسه با الکترودهای گرافیت مصنوعی، الکترودهای گرافیت طبیعی نیازی به فرآیند شیمیایی گرافیت ندارند. در نتیجه، چرخه تولید الکترودهای گرافیت طبیعی به طور قابل توجهی کاهش مییابد، مصرف انرژی و آلودگی بسیار کاهش مییابد و هزینهها به طور قابل توجهی کاهش مییابد. آنها مزایای قیمتی و اقتصادی آشکاری دارند که یکی از دلایل اصلی توسعه الکترودهای گرافیت طبیعی است.
علاوه بر این، الکترودهای گرافیت طبیعی، محصولات فرآوری عمیق با ارزش افزوده بالا از گرافیت طبیعی هستند و ارزش توسعه و کاربرد قابل توجهی دارند. با این حال، عملکرد شکلدهی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و خواص مکانیکی الکترودهای گرافیت طبیعی در حال حاضر نسبت به الکترودهای گرافیت مصنوعی پایینتر است که مانع اصلی توسعه آنها است. بنابراین، غلبه بر این موانع، کلید توسعه کاربرد الکترودهای گرافیت طبیعی است.
خواص آنتیاکسیدانی سیستم بور-نیتروژن تهیهشده به روش محلول و روش سل و بلوکهای گرافیت ورقهای طبیعی پوشش دادهشده با سل سیلیکا قبل و بعد از آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که خاصیت آنتیاکسیدانی بلوکهای گرافیت طبیعی پوشش دادهشده با سل سیلیکا با افزایش تعداد اشباع بدتر میشود. بلوکهای گرافیت طبیعی پوشش دادهشده با سیستم بور-نیتروژن با افزایش تعداد اشباع، خواص آنتیاکسیدانی بهتری دارند. نرخ کاهش وزن اکسیداسیون بلوکهای گرافیت طبیعی در دمای 923 کلوین و 1273 کلوین به ترتیب 122.432 میلیگرم بر گرم در ساعت و 191.214 میلیگرم بر گرم در ساعت بود. بلوکهای گرافیت طبیعی به ترتیب در سیستم اسید بوریک - اوره و سیستم اتیل سیلیکات - اتانول - اسید هیدروکلریک اشباع شدند. پس از عملیات حرارتی به مدت 1 ساعت در جو 1273 کلوین و N2، نرخ کاهش وزن اکسیداسیون در دمای 923 کلوین به ترتیب 20.477 میلیگرم بر گرم در ساعت و 28.753 میلیگرم بر گرم در ساعت بود. در دمای ۱۲۷۳ کلوین، این مقادیر به ترتیب ۳۷.۰۶۴ میلیگرم بر گرم در ساعت و ۵۴.۳۹۸ میلیگرم بر گرم در ساعت بودند؛ پس از عملیات حرارتی در دمای ۱۹۷۳ کلوین و ۱۷۲۳ کلوین، میزان کاهش وزن اکسیداسیون بلوکهای گرافیت طبیعی در دمای ۹۲۳ کلوین به ترتیب ۸.۱۸۲ میلیگرم بر گرم در ساعت و ۳۱.۳۴۷ میلیگرم بر گرم در ساعت بود؛ در دمای ۱۲۷۳ کلوین، این مقادیر به ترتیب ۱۲۶.۷۲۹ میلیگرم بر گرم در ساعت و ۱۶۹.۹۷۸ میلیگرم بر گرم در ساعت بودند؛ هر دو سیستم میتوانند میزان کاهش وزن اکسیداسیون بلوکهای گرافیت طبیعی را به طور قابل توجهی کاهش دهند. به طور مشابه، اثر آنتیاکسیدانی سیستم اسید بوریک - اوره نسبت به سیستم اتیل سیلیکات - اتانول - اسید هیدروکلریک برتر است.
زمان ارسال: ۱۲ ژوئن ۲۰۲۵