अपने आवेदन के लिए इष्टतम ग्रेफाइट उत्पादों का चयन कैसे करें?

ग्रेफाइट हेक्सागोनल क्रिस्टल स्तरित संरचना वाला कार्बन का एक अपरूप है। इसमें उत्कृष्ट विद्युत चालकता, थर्मल चालकता, चिकनाई, उच्च तापमान प्रतिरोध, थर्मल शॉक प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता है, और इसे "काला सोना" के रूप में जाना जाता है। इन कारणों से, इसका व्यापक रूप से धातु विज्ञान, मशीनरी, रसायन इंजीनियरिंग, फोटोवोल्टिक, अर्धचालक, परमाणु उद्योग, राष्ट्रीय रक्षा और एयरोस्पेस उद्योगों में उपयोग किया जाता है, और आज उच्च और नई प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए एक अनिवार्य गैर-धातु सामग्री बन गया है।

विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में ग्रेफाइट उत्पादों के लिए अलग-अलग प्रदर्शन आवश्यकताएं होती हैं, जिससे सटीक सामग्री चयन ग्रेफाइट उत्पादों के अनुप्रयोग में एक मुख्य कदम बन जाता है। अनुप्रयोग परिदृश्यों से मेल खाने वाले प्रदर्शन के साथ ग्रेफाइट घटकों का चयन न केवल उनकी सेवा जीवन को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है और प्रतिस्थापन आवृत्ति और लागत को कम कर सकता है, बल्कि उत्पादन की गुणवत्ता और अंतिम उत्पादों की उपज में सुधार करने में भी मदद कर सकता है।

1. ग्रेफाइट सामग्री की शुद्धता

ग्रेफाइट सामग्री की शुद्धता सीधे घटकों के स्थायित्व को निर्धारित करती है। ग्रेफाइट घटकों में अशुद्धियाँ (जैसे Fe, Si, Al) उच्च तापमान वाले वैक्यूम वातावरण में कम पिघलने वाले बिंदु वाले यौगिकों का निर्माण करेंगी, जो धीरे-धीरे ग्रेफाइट घटकों को नष्ट कर देती हैं और दरार और क्षति का कारण बनती हैं। सेमीकंडक्टर क्षेत्र में उच्च परिशुद्धता वैक्यूम भट्टियों के अनुप्रयोग के लिए, ग्रेफाइट हीटर, ग्रेफाइट क्रूसिबल, ग्रेफाइट इन्सुलेशन सिलेंडर और ग्रेफाइट वाहक जैसे मुख्य घटक 5N और उससे अधिक की शुद्धता के साथ उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट से बने होंगे, और सामग्री की राख सामग्री को 10 पीपीएम से नीचे सख्ती से नियंत्रित किया जाएगा।

2. ग्रेफाइट सामग्री का घनत्व और संरचना

ग्रेफाइट सामग्री के चयन में घनत्व और संरचना को अक्सर नजरअंदाज कर दिया जाता है, फिर भी ये दो संकेतक ग्रेफाइट घटकों के थर्मल शॉक और रेंगने के प्रतिरोध को निर्धारित करने वाले मुख्य कारक हैं। ग्रेफाइट सामग्री का घनत्व जितना अधिक होगा, घटकों की सरंध्रता उतनी ही कम होगी, गैस प्रवेश और थर्मल झटके के प्रति उनका प्रतिरोध उतना ही मजबूत होगा, और उपयोग के दौरान उनके टूटने की संभावना उतनी ही कम होगी। एक उदाहरण के रूप में आइसोस्टैटिक रूप से दबाए गए ग्रेफाइट को लें: इस प्रकार के ग्रेफाइट में 1% से कम की आइसोट्रोपिक त्रुटि और समान थर्मल विस्तार विशेषताएं हैं। इसका थर्मल शॉक प्रतिरोध सामान्य मोल्डेड ग्रेफाइट की तुलना में 30% से अधिक है, और इसका रेंगना प्रतिरोध एक्सट्रूडेड ग्रेफाइट की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक है, जो इसे लगातार थर्मल चक्रों के अधीन वैक्यूम भट्टियों के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है।

3. तापमान मिलान

ग्रेफाइट घटक चयन के लिए उच्च-स्तरीय सामग्रियों का आँख बंद करके पीछा करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वैक्यूम फर्नेस के अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान के आधार पर सटीक सामग्री चयन न केवल लागत को नियंत्रित कर सकता है बल्कि अधिकतम लागत प्रदर्शन प्राप्त करते हुए घटकों की स्थायित्व भी सुनिश्चित कर सकता है।

ऑपरेटिंग तापमान 1600℃ से नीचे है:बुनियादी अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए साधारण उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट का उपयोग किया जा सकता है।

ऑपरेटिंग तापमान 1600℃ से 2000℃:उच्च शुद्धता वाला महीन दाने वालाआइसोस्टैटिक ग्रेफाइटउपयुक्त विकल्प है, जो स्थायित्व और लागत प्रदर्शन को संतुलित करता है।

ऑपरेटिंग तापमान 2000℃ से अधिक है:कठोर उच्च तापमान परिचालन स्थितियों के तहत निरंतर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए आइसोस्टैटिक ग्रेफाइट, पायरोलाइटिक ग्रेफाइट या सी/सी कंपोजिट का चयन किया जाना चाहिए।

4. भूतल उपचार

ग्रेफाइट घटकों पर उचित सतह उपचार लागू करना उनमें एक "सुरक्षा कवच" जोड़ने के बराबर है, जो प्रभावी ढंग से ऑक्सीकरण और मध्यम क्षरण का विरोध कर सकता है और उनकी सेवा जीवन को काफी बढ़ा सकता है। ग्रेफाइट घटकों के लिए कई सामान्य सतह उपचार विधियाँ निम्नलिखित हैं:

सीवीडी एसआईसी कोटिंग

एक समान और सघनसीवीडी SiC कोटिंगग्रेफाइट घटकों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि कर सकता है, और वैक्यूम भट्टियों जैसे अधिकांश ग्रेफाइट घटकों के लिए उपयुक्त हैहीटर, क्रूसिबलऔर इन्सुलेशन सिलेंडर। यह कोटिंग ऑपरेटिंग वातावरण में ऑक्सीजन, क्लोरीन और सिलिकॉन वाष्प जैसी रासायनिक गैसों के क्षरण को प्रभावी ढंग से रोक सकती है।

टीएसी कोटिंग

CVD SiC कोटिंग की तुलना में,टैंटलम कार्बाइड कोटिंगइसमें बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध है, और यह अल्ट्रा-उच्च तापमान और अत्यधिक रासायनिक संक्षारण वातावरण का सामना कर सकता है, जैसे कि सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल विकास भट्टियों के कठोर अनुप्रयोग परिदृश्य।

सिलिकॉन घुसपैठ/सतह घनत्व

कुछ भार वहन करने वाले ग्रेफाइट घटकों और सी/सी कंपोजिट के लिए सिलिकॉन घुसपैठ उपचार की सिफारिश की जाती है। उपचार के बाद, घटकों की कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और रेंगने के प्रतिरोध में काफी सुधार होगा। ग्रेफाइट घटकों की सतह के छिद्रों को भरने, आउटगैसिंग को कम करने और हवा की जकड़न में सुधार के लिए राल संसेचन या पायरोलाइटिक कार्बन उपचार को भी अपनाया जा सकता है।