مواد کربنی چگونه طبقه بندی می شوند؟

مواد کربنی در صدها نوع و هزاران نوع موجود هستند

مشخصات.

• با توجه به تقسیم‌بندی مواد، مواد کربنی را می‌توان به محصولات کربنی، محصولات نیمه گرافیتی، محصولات گرافیت طبیعی و محصولات گرافیت مصنوعی تقسیم کرد.

• با توجه به خواص آنها، مواد کربنی را می‌توان به الکترود گرافیتی و آند گرافیتی، الکترود کربنی و آند کربنی، بلوک کربن، محصولات خمیری، محصولات ویژه کربن و گرافیت، محصولات کربنی برای صنایع مکانیکی و الکترونیکی، فیبر کربن و مواد کامپوزیتی آن و تجهیزات شیمیایی گرافیتی و غیره تقسیم کرد.

• با توجه به اشیاء خدماتی، مواد کربنی را می‌توان به صنایع متالورژی، صنایع آلومینیوم، صنایع شیمیایی، صنایع مکانیکی و الکترونیکی و مواد کربنی جدید مورد استفاده در بخش‌های پیشرفته تقسیم کرد.

• طبق تقسیم‌بندی عملکردی، مواد کربنی را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد: مواد رسانا، مواد ساختاری و مواد عملکردی ویژه:

(1) مواد رسانا. مانند کوره الکتریکی با الکترود گرافیتی، الکترود کربنی، الکترود گرافیت طبیعی، خمیر الکترود و خمیر آند (الکترود خود پخت)، الکترولیز با آند گرافیتی، برس و مواد قالب EDM.

(2) مواد ساختاری. مانند آهنگری، کوره آلیاژهای آهن، کوره کاربیدی، مانند آستر سلول الکترولیتی آلومینیوم (که به آن ماده نسوز کربنی نیز گفته می‌شود)، مواد بازتابنده و احیا کننده راکتور هسته‌ای، مواد آستر نازل یا سر بخش موشک یا راکت، تجهیزات صنایع شیمیایی مقاوم در برابر خوردگی، مواد مقاوم در برابر سایش ماشین‌آلات صنعتی، پوشش گرافیتی کریستالیزه کننده ریخته‌گری مداوم در صنعت ذوب فولاد و فلزات غیر آهنی، دستگاه‌های ذوب مواد نیمه‌هادی و با خلوص بالا.
(3) مواد کاربردی ویژه. مانند بیوچار (دریچه قلب مصنوعی، استخوان مصنوعی، تاندون مصنوعی)، انواع مختلف کربن پیرولیتیک و گرافیت پیرولیتیک، گرافیت تبلور مجدد یافته، فیبر کربن و مواد کامپوزیتی آن، ترکیبات بین لایه‌ای گرافیت، کربن فولر و نانو کربن و غیره.

• با توجه به تقسیم‌بندی کاربرد و فرآیند، مواد کربنی را می‌توان به ۱۲ نوع زیر تقسیم کرد.

(1) الکترودهای گرافیتی. این شامل الکترود گرافیتی با قدرت معمولی، الکترود گرافیتی با قدرت بالا، الکترود گرافیتی با قدرت فوق العاده بالا، الکترود گرافیتی با پوشش ضد اکسیداسیون، بلوک گرافیتی و الکترود گرافیتی طبیعی تولید شده با گرافیت طبیعی به عنوان ماده اولیه اصلی است.
(2) آند گرافیتی. شامل انواع الکترولیز محلول و الکترولیز نمک مذاب که از صفحه آند، میله آند، آند استوانه‌ای بزرگ (مانند الکترولیز سدیم فلزی) استفاده می‌کنند.
(3) الکترود الکتریکی کربنی (مثبت). این الکترود عمدتاً شامل الکترود کربنی با آنتراسیت با کیفیت بالا به عنوان ماده اولیه اصلی، آند کربنی با کک نفتی به عنوان ماده اولیه اصلی برای سلول الکترولیتی آلومینیوم (یعنی آند از پیش پخته شده) و آجر شبکه کربنی با کک آسفالتی به عنوان ماده اولیه اصلی برای منبع تغذیه و صنعت منیزیم است.
(4) نوع بلوک کربن (کوره متالورژی با مواد نسوز کربنی). عمدتاً شامل کوره بلند با استفاده از بلوک کربن (یا قالب‌گیری اکستروژن ارتعاشی بلوک کربن و برشته کردن و فرآوری، قالب‌گیری برشته کردن الکتریکی بلوک‌های کربن کوچک داغ همزمان، قالب‌گیری یا قالب‌گیری ارتعاشی پس از برشته کردن، استفاده مستقیم از بلوک کربن خودپخت، بلوک گرافیتی، بلوک نیمه گرافیتی، گرافیت کاربید سیلیس و غیره)، بلوک کربن کاتد سلول الکترولیز آلومینیوم (بلوک کربن جانبی، بلوک کربن در پایین)، کوره آلیاژ آهن، کوره کاربید کلسیم و سایر بلوک‌های کربنی پوشش کوره الکتریکی حرارتی معدنی، کوره گرافیتی، کوره کاربید سیلیکون برای پوشش بدنه بلوک کربن.
(5) خمیر زغال. این ماده عمدتاً شامل خمیر الکترود، خمیر آند و خمیری است که برای اتصال یا درزگیری در بنایی بلوک‌های کربنی استفاده می‌شود (مانند خمیر درز درشت و خمیر درز ریز برای بنایی بلوک‌های کربنی در کوره بلند، خمیر کف برای بنایی سلول الکترولیتی آلومینیوم و غیره).
(6) گرافیت با خلوص بالا، چگالی بالا و استحکام بالا. این ماده عمدتاً شامل گرافیت با خلوص بالا، گرافیت با استحکام و چگالی بالا و گرافیت ایزوتروپیک با چگالی بالا است.
(7) زغال چوب و گرافیت ویژه. این ماده عمدتاً شامل کربن پیرولیتیک و گرافیت پیرولیتیک، کربن متخلخل و گرافیت متخلخل، کربن شیشه‌ای و گرافیت تبلور مجدد شده است.
(8) کربن مقاوم در برابر سایش و گرافیت مقاوم در برابر سایش برای صنایع مکانیکی. این ماده عمدتاً شامل حلقه‌های آب‌بندی، یاتاقان‌ها، حلقه‌های پیستون، مسیرهای لغزنده و تیغه‌های برخی از ماشین‌آلات دوار است که در بسیاری از تجهیزات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
(9) محصولات زغال چوب و گرافیت برای مصارف الکتریکی. این محصولات عمدتاً شامل جاروبک موتور الکتریکی و ژنراتور، لغزنده پانتوگراف اتوبوس برقی و لوکوموتیو الکتریکی، مقاومت کربنی برخی از تنظیم‌کننده‌های ولتاژ، قطعات کربنی فرستنده تلفن، میله کربن قوسی، میله کربنی شیاردار قوسی کربنی و میله کربنی باتری و غیره می‌شود.
(10) تجهیزات شیمیایی گرافیتی (همچنین به عنوان گرافیت نفوذناپذیر شناخته می‌شود). این تجهیزات عمدتاً شامل مبدل‌های حرارتی مختلف، مخازن واکنش، کندانسورها، برج‌های جذب، پمپ‌های گرافیتی و سایر تجهیزات شیمیایی است.
(11) الیاف کربن و کامپوزیت‌های آن. این بخش عمدتاً شامل سه نوع الیاف از پیش اکسید شده، الیاف کربنیزه شده و الیاف گرافیتی شده و الیاف کربن و رزین‌های مختلف، پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها، فلزات و سایر اشکال محصولات کامپوزیتی است.
(12) ترکیب بین لایه‌ای گرافیت (همچنین به عنوان گرافیت بین لایه‌ای شناخته می‌شود). عمدتاً گرافیت انعطاف‌پذیر (یعنی گرافیت منبسط شده)، ترکیب بین لایه‌ای گرافیت-هالوژن و ترکیب بین لایه‌ای گرافیت-فلز 3 نوع وجود دارد. گرافیت منبسط شونده ساخته شده از گرافیت طبیعی به طور گسترده به عنوان ماده واشر استفاده شده است.