ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್: ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

ಮುನ್ನುಡಿ

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖವಾದ-ಲೋಹವಲ್ಲದ ಖನಿಜ ಸಂಪನ್ಮೂಲವಾಗಿದ್ದು, ವಿಶಿಷ್ಟ ಡ್ಯುಯಲ್ ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಮತ್ತು-ಲೋಹವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು "21 ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೈಟೆಕ್{3}} ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಸಂಪನ್ಮೂಲ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ "ಕಪ್ಪು ಚಿನ್ನ" ಎಂದು ಪ್ರಶಂಸಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ 99.99% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ವಯಂ-ನಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ, ಆಮ್ಲ/ಕ್ಷಾರ/ಸವೆತ/ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧಕತೆ, ಕಡಿಮೆ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೀಲಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರವಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ, ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ರಕ್ಷಣೆ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ​​ಶಕ್ತಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇದು ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆ, ಪರಮಾಣು ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮಗಳಂತಹ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಚೀನಾದ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ಮೇಲೆ ದೂರಗಾಮಿ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ.

1. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಖನಿಜವಾಗಿದೆ, ಲೋಹೀಯ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣ. ಇದರ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 2.09-2.23 g/cm³, ಕರಗುವ ಬಿಂದು 3850 ಡಿಗ್ರಿ, ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು 4250 ಡಿಗ್ರಿ, ಶಾಖ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 6.9036×10⁷ J/kg, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಅಧಿಕ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್

2.1ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಧಿಕ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್

ಕಚ್ಚಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಮತ್ತು ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉನ್ನತ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಹೈ{2}}ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.

ನೈಸರ್ಗಿಕ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಕ್ರೀಭವನದ ವಸ್ತುಗಳು, ವಿರೋಧಿ{1}}ತುಕ್ಕು ಲೇಪನಗಳು, ಇಂಗಾಲದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು, ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು, ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳು. ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಹೈ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಏಕರೂಪದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಆನೋಡ್‌ಗಳು, ವಿಶೇಷ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಪರಮಾಣು ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ತಯಾರಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಕಚ್ಚಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಇಲ್ಲ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, P₂O₅, CuO ನಂತಹ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ, ಪೈರೈಟ್, ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್, ಹಾಗೆಯೇ ನೀರು, ಆಸ್ಫಾಲ್ಟ್, CO₂, H₂, ಮತ್ತು CH ಆದ್ದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸ್ಥಿರ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಬೂದಿ ಅಂಶವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಈ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ (ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶ), ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ವಿಸ್ತಾರವಾಗುತ್ತದೆ.

ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತೇಲುವ ಮೂಲಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರಿನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಕ್ಷಾರ-ಆಸಿಡ್ ವಿಧಾನ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ಫ್ಲೋಟೇಶನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ{2}}ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ{3}}ಉಚ್ಚ ತಾಪಮಾನದ ವಿಧಾನದಿಂದ ಪಡೆಯುವುದು.{3}ತಾಪಮಾನ ವಿಧಾನ

2.2 ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಹೈ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್

ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉನ್ನತ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಮತ್ತು ಪಿಚ್ ಕೋಕ್ ಅನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ, ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಟಾರ್ ಪಿಚ್ ಅನ್ನು ಬೈಂಡರ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಪರಿಕರಗಳಾಗಿ ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಸರಣಿ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ವಿಶೇಷವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಕುಲುಮೆಯ ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಅಚೆಸನ್ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳು, ಆಂತರಿಕ ಸರಣಿಯ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿನ ಅತಿ-ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವು ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಮತ್ತು ಪಿಚ್ ಕೋಕ್ ಅನ್ನು ಗ್ರಾಫೈಟೈಸ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಕಲ್ಮಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಅನಿಲೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಮತ್ತು ಪಿಚ್ ಕೋಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಭಾಗವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಹೈ ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಶನ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದು, ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಸಲ್ಫರ್ ಮತ್ತು ಬೂದಿ ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಲ್ಫರ್ ಕಚ್ಚಾ ತೈಲದ ಬಳಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಲ್ಫರ್ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಕೂಡ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್‌ನ ಕಡಿಮೆ-ಸಲ್ಫರ್ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸಲು, ಅನೇಕ ವಿದ್ವಾಂಸರು ಸಮಂಜಸವಾದ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥವಾದ ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಕೋಕ್ ಡೀಸಲ್ಫರೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕುರಿತು ಆಳವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು- ನಡೆಸಿದ್ದಾರೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧತೆಯು ಸೇವೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಡೀಪ್{0}}ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಮಗ್ರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಮೌಲ್ಯ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ:

ಲಿಥಿಯಂ -ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ 99.98% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ;

ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಕೃತಕ ವಜ್ರಕ್ಕೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ 99.999% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಬೋರಾನ್ ಅಂಶವು 0.01×10⁻⁶ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ;

ಅಂತರಿಕ್ಷಯಾನ, ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ವಿಶೇಷ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ 99%~99.99% ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ;

ಮೂರನೇ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ SiC ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪುಡಿಗೆ 99.9995% ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣವು ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಮಾಲಿನ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ R&D ಯ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಾಗಿದೆ.

3. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು

3.1 ಫ್ಲೋಟೇಶನ್ ವಿಧಾನ

ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಉತ್ತಮ ಫ್ಲೋಟಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಬಹು-ಹಂತದ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಫ್ಲೋಟೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಫ್ಲೇಕ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರಿನಲ್ಲಿರುವ ಕಾಯೋಲಿನ್, ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಮತ್ತು ಮೈಕಾದಂತಹ ಸಂಬಂಧಿತ ಖನಿಜಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು 20% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದರ್ಜೆಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅದಿರನ್ನು 95% ಶುದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಕೃಷ್ಟಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಧಿಕ ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

3.2 ಕ್ಷಾರ-ಆಮ್ಲ ವಿಧಾನ

ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಷಾರ ಸಮ್ಮಿಳನ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲೀಯತೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಸಮ್ಮಿಳನದಲ್ಲಿ, Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂, MgO, CaO ನಂತಹ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಕಲ್ಮಶಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ-ಕರಗದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ NaOH ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ; ಕೆಲವು ಕಲ್ಮಶಗಳು (ಉದಾ, SiO₂) ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ನೀರು ಸೋರಿಕೆ ಮತ್ತು ತೊಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲ ವಿಲೀನದಲ್ಲಿ, ಕ್ಷಾರ ಸಮ್ಮಿಳನದ ನಂತರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಸೋರುವಿಕೆಗಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಕರಗುವ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 99% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಆಮ್ಲ ವಿಲೀನದ ನಂತರ ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಕ್ಷಾರ-ಆಮ್ಲ ವಿಧಾನವನ್ನು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ಒಂದು{1}}ಸಮಯದ ಹೂಡಿಕೆ, ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಂತಹ ಅನುಕೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್ ಬೇಡಿಕೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ, ದೀರ್ಘ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ, ಗಂಭೀರವಾದ ಸಲಕರಣೆಗಳ ತುಕ್ಕು, ದೊಡ್ಡ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ತೀವ್ರ ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯ ಸೇರಿದಂತೆ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

3.3 ಕ್ಲೋರಿನೇಶನ್ ರೋಸ್ಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನ

ಸುಮಾರು 1000 ಡಿಗ್ರಿಯಲ್ಲಿ, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೋರಿನ್ನ ಪ್ರಬಲ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಗುಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅನಿಲೀಕರಣ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಅನಿಲೀಕರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೊರಹಾಕಬಹುದು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಕ್ಲೋರಿನೇಶನ್ ರೋಸ್ಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣಕ್ಕೆ ಪೂರಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಲೋಹದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಲೋರಿನ್ನ ವಿಷತ್ವ, ಸವೆತ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಮಾಲಿನ್ಯವು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಜನಪ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಉನ್ನತ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅದರ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

3.4 ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ವಿಧಾನ

ಕಚ್ಚಾ ಅದಿರಿನಲ್ಲಿರುವ ಕಲ್ಮಶಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೋಸಿಲಿಕೇಟ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ದರ್ಜೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪಡೆಯಲು ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಸಿಡ್ ವಿಧಾನದ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಶುದ್ಧತೆ ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪನ್ನ ದರ್ಜೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಸಣ್ಣ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ. ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಹೆಚ್ಚು ವಿಷಕಾರಿ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕ್ರಮಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಸರ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಹೂಡಿಕೆಯು ಅದರ ಆರ್ಥಿಕ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

3.5 ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವಿಧಾನ

ಇತರ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಕಡಿಮೆ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತತ್ವದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಸುಮಾರು 80% ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು 1500 ಡಿಗ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಕುದಿಯುವ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು ನಂತರ 2500 ರಲ್ಲಿ ಕುಲುಮೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆಹೆಚ್ಚಿನ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು 2800 ಡಿಗ್ರಿ, ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ 2800 ನಲ್ಲಿ ಕುಲುಮೆಸೂಕ್ತವಾದ HF ಮತ್ತು HCl ಅನಿಲಗಳೊಂದಿಗೆ 3200 ಡಿಗ್ರಿ. ಈ ಅನಿಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕುದಿಯುವ ಲೋಹದ ಕಲ್ಮಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆ-ಕುದಿಯುವ ಫ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಅನಿಲೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು 99.99%~99.9998% ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್ ಶುದ್ಧತೆ, ಗ್ರಾಫೈಟೈಸೇಶನ್ ತಾಪನ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಶುದ್ಧತೆ, ವಸ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಸಲಕರಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಹೂಡಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ​​ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಉದ್ಯಮದಂತಹ ವಿಶೇಷ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

3.6 ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಅನಿಲ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವಿಧಾನ

ಉನ್ನತ-ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ (ಉದಾ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉದ್ಯಮ) 99.999% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಶುದ್ಧೀಕರಣದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉದ್ಯಮವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಅನಿಲ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಭೌತಿಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ). ಹೆಚ್ಚಿದ ಕುಲುಮೆಯ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತ ಪದವಿಯೊಂದಿಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಕಲ್ಮಶಗಳು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಬಾಷ್ಪಶೀಲವಾಗುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇತರ ಕಲ್ಮಶಗಳಿಗೆ, ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಅನಿಲಗಳು (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಲೊಜೆನೇಟೆಡ್ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳು) ಅವುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಮತ್ತು ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಾಲೈಡ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧೀಕರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

4. ಹೈ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

4.1 ನಯಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು

ಸಾಮಾನ್ಯ ಘನ ಲೂಬ್ರಿಕಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಲೇಯರ್ಡ್ ರಚನೆಯು ಅದಕ್ಕೆ ಸ್ವಯಂ-ನಯಗೊಳಿಸುವ ಗುಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಒಣ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಕುಚಿತ ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು ಸ್ಲಿಪ್ ಆಗುತ್ತವೆ, ಲೋಹದ ಘರ್ಷಣೆ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ನಡುವಿನ ಒಣ ಘರ್ಷಣೆ ಗುಣಾಂಕವು ಲೋಹಗಳ ನಡುವಿನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಸ್ವಯಂ-ನಯಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.

ಲೋಹದ-ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಘರ್ಷಣೆ ಜೋಡಿಗಳಲ್ಲಿನ ಲೋಹಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 45# ಸ್ಟೀಲ್, 40Cr ಸ್ಟೀಲ್, ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್, ಎರಕಹೊಯ್ದ ಕಬ್ಬಿಣ, ತಾಮ್ರದ ಮಿಶ್ರಲೋಹ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್-ಲೋಹದ ಜೋಡಿಗಳ ಘರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘರ್ಷಣೆ ಜೋಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ಘರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಭಾಗಗಳ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಲೋಡ್, ತಾಪಮಾನ, ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ವೇಗ, ಮೇಲ್ಮೈ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್-ಲೋಹದ ಘರ್ಷಣೆ ಜೋಡಿಗಳ ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

4.2 ಸೀಲಿಂಗ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ (1×10⁻⁶~30×10⁻⁶ K⁻¹) ಜೊತೆಗೆ -ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ನಂತರ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು. ಇದು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅಥವಾ ಬಿರುಕು ಬಿಡುವುದಿಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮೃದುವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಹರಿದಾಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸೀಲಿಂಗ್ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳೊಂದಿಗೆ (ಕಲ್ನಾರಿನ, ರಬ್ಬರ್, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು) ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಸೇವಾ ತಾಪಮಾನದ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ 200~450 ಡಿಗ್ರಿ). ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳು, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ, ಆಟೋಮೊಬೈಲ್, ಹಡಗು ನಿರ್ಮಾಣ, ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಲಿಂಗ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

4.3 ಫ್ಲೇಮ್-ರಿಟಾರ್ಡೆಂಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು, ರೆಸಿನ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಅಗ್ನಿ ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಬೆಂಕಿಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿತ ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಶಾಖ ನಿರೋಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

4.4 ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಕ್ರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ, ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ, ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಸುಲಭ ತಯಾರಿಕೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯು ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಿಮಾಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು (ಉದಾ, Li/S ಅಥವಾ Li/Si ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ) ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸೈಕಲ್ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೇಲಾಗಿ, ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ದೊಡ್ಡ ಇಂಟರ್‌ಲೇಯರ್ ಅಂತರವು ಲೋಹದ-ಐಯಾನ್ ಸೆಕೆಂಡರಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ ಗಳ ಇಂಟರ್‌ಕಲೇಷನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ (ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್, ಸೋಡಿಯಂ{1}}ಐಯಾನ್, ಸೋಡಿಯಂ-ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು{2}}ಅಯಾನ್, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್{3}}ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಂದ್ರತೆ. ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಸೂಪರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಹಗುರವಾದ, ಕಡಿಮೆ{0}}ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಅಚ್ಚು ಮಾಡಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ವಿಸ್ತರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಡೋಸೇಜ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು.

4.5 ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ-ಉತ್ಪಾದನೆ

ಮೆಟಲರ್ಜಿಕಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮತ್ತು ಫೌಂಡ್ರಿ ಉದ್ಯಮವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬಳಕೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಾಗಿವೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉಕ್ಕು, ತಾಮ್ರ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಇತರ ಫೆರಸ್ ಅಲ್ಲದ ಲೋಹಗಳ ಅಚ್ಚುಗಳನ್ನು ಎರಕಹೊಯ್ದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಪನಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೆನ್ಸಿಲ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಬೇಡಿಕೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಸರಳ ರಚನೆ, ನಿರ್ವಹಣೆ{0}}ಮುಕ್ತ, ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾರವನ್ನು ಹೊಂದುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಪ್ರಭಾವದ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ, ಜಲವಿದ್ಯುತ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ{2}}ಪ್ರಮಾಣದ ಸಲಕರಣೆ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.

4.6 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪವರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ -ತಾಪಮಾನದ ಅನಿಲ-ತಂಪುಗೊಳಿಸುವ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಾಹಕಗಳು, ಇಂಧನ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಂಬಲ ಘಟಕಗಳು. ರಷ್ಯಾದಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿತ ಪರಮಾಣು ಮುಖ್ಯ ಪಂಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಬೇರಿಂಗ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಿಲಿಕೋನೈಸ್ಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪರಮಾಣು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

4.7 ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಕುಲುಮೆಗಳು, ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಕುಲುಮೆಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಶಾಖ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೂರನೇ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳು, ಹೀಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಪುಡಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಶುದ್ಧತೆಯು SiC ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಶುದ್ಧೀಕರಣವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭೌತಿಕ-ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, 99.9995% ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾದ ಶುದ್ಧತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ವೈಯಕ್ತಿಕ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಮೇಲೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾ, B ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ 0.05×10⁻⁶, ಅಲ್ ಕಡಿಮೆ × 10⁶

4.8 ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಡೈಮಂಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಏಕ -ಸ್ಫಟಿಕ ವಜ್ರವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಧಿಕ{1}}ಒತ್ತಡದ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ (HPHT) ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಠೇವಣಿ (CVD) ವಿಧಾನದಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. CVD ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು-ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲಗಳನ್ನು (ಮೀಥೇನ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಇತ್ಯಾದಿ) ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕಲ್ಮಶಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ವಜ್ರದ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಂತೆ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ HPHT ವಜ್ರವು ಕೆಲವು ಲೋಹದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, "ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶುದ್ಧ" ವಜ್ರದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಹಳ ಕಷ್ಟಕರ ಮತ್ತು ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿದೆ.

Recent breakthroughs in static ultra-high pressure technology have enabled direct synthesis of diamond from graphite under extreme P-T conditions (>15 GPa, 2000 ಡಿಗ್ರಿ ). ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವೇಗವಾಗಿ ವಜ್ರವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್-ಗಾತ್ರದ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಫ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಕೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸೇರಿವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಾಗಿದೆ{2}}ಮೂಲಭೂತ ಆದರೆ ಸವಾಲಾಗಿದೆ.

ಹೈಟೆಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶುದ್ಧತೆಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಬೇಡಿಕೆಯು ಬೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ- ಮತ್ತು ಶುದ್ಧತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣವಾಗುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ಸಂಬಂಧಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಪ್ರಗತಿಗಾಗಿ ಕಾಯುತ್ತಿರುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತದಲ್ಲಿವೆ.