يمكن استخدام الجرافيت لإنتاج المواد المقاومة للحرارة، والمواد الموصلة، والمواد المقاومة للتآكل، ومواد التشحيم، ومواد الختم ذات درجة الحرارة العالية، والمواد المقاومة للتآكل، والمواد العازلة، ومواد الامتزاز، ومواد الاحتكاك، والمواد المقاومة للإشعاع.وتستخدم هذه المواد على نطاق واسع في صناعة المعادن والبتروكيماويات والصناعة الميكانيكية وصناعة الإلكترونيات والصناعة النووية والدفاع الوطني.
صهر المواد
في صناعة الصلب، يتم استخدام المواد المقاومة للحرارة من الجرافيت في التبطين الحراري لأفران القوس الكهربائي ومحولات الأكسجين، بالإضافة إلى البطانة المقاومة للحرارة للمغرفة الفولاذية؛تشتمل المواد الحرارية الجرافيتية بشكل أساسي على المواد المصبوبة بشكل متكامل، وطوب كربون المغنيسيا، والمواد المقاومة للحرارة من الجرافيت الألومنيوم.يستخدم الجرافيت أيضًا كمواد تعدين مسحوقية وتشكيل فيلم صب المعادن.تؤدي إضافة مسحوق الجرافيت إلى الفولاذ المنصهر إلى زيادة محتوى الكربون في الفولاذ، مما يمنح الفولاذ عالي الكربون العديد من الخصائص الممتازة.
المواد الموصلة
يستخدم في الصناعة الكهربائية لتصنيع الأقطاب الكهربائية، والفرش، وقضبان الكربون، وأنابيب الكربون، والأقطاب الكهربائية الموجبة لمحولات التيار الموجب للزئبق، وحشوات الجرافيت، وأجزاء الهاتف، وطلاءات أنابيب التلفزيون، وما إلى ذلك.
ارتداء مواد مقاومة والتشحيم
غالبًا ما يستخدم الجرافيت كمادة تشحيم في الصناعة الميكانيكية.في كثير من الأحيان لا يمكن استخدام زيت التشحيم في ظروف السرعة العالية ودرجة الحرارة العالية والضغط العالي، في حين أن المواد المقاومة للتآكل من الجرافيت يمكن أن تعمل بدون زيت تشحيم بسرعات انزلاقية عالية عند درجات حرارة تتراوح من -200 إلى 2000 درجة مئوية.يتم تصنيع العديد من الأجهزة التي تنقل الوسائط المسببة للتآكل على نطاق واسع من مادة الجرافيت لصنع أكواب المكبس وحلقات الختم والمحامل، والتي لا تتطلب إضافة زيت تشحيم أثناء التشغيل.يعتبر مستحلب الجرافيت أيضًا مادة تشحيم جيدة للعديد من عمليات معالجة المعادن (سحب الأسلاك، وسحب الأنابيب).
مواد مقاومة للتآكل
يتميز الجرافيت المعالج خصيصًا بخصائص مقاومة التآكل، والتوصيل الحراري الجيد، والنفاذية المنخفضة، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج المبادلات الحرارية، وخزانات التفاعل، والمكثفات، وأبراج الاحتراق، وأبراج الامتصاص، والمبردات، والسخانات، والمرشحات، ومعدات المضخات.يتم استخدامه على نطاق واسع في القطاعات الصناعية مثل البتروكيماويات والمعادن المائية وإنتاج القاعدة الحمضية والألياف الاصطناعية وصناعة الورق وما إلى ذلك، ويمكنه توفير كمية كبيرة من المواد المعدنية.
المواد المعدنية ذات درجة الحرارة العالية
نظرًا لمعامل التمدد الحراري الصغير وقدرته على تحمل التغيرات في التبريد والتسخين السريع، يمكن استخدام الجرافيت كقالب للأواني الزجاجية.بعد استخدام الجرافيت، يمكن للمعدن الأسود الحصول على مصبوبات ذات أبعاد دقيقة ونعومة سطحية عالية وإنتاجية عالية.يمكن استخدامه بدون معالجة أو معالجة بسيطة، وبالتالي توفير كمية كبيرة من المعدن.عادةً ما يتضمن إنتاج السبائك الصلبة وغيرها من عمليات تعدين المساحيق استخدام مواد الجرافيت لصنع قوارب خزفية للضغط والتلبيد.تتم معالجة بوتقة النمو البلوري، وحاوية التكرير الإقليمية، وتركيبات الدعم، والسخان الحثي، وما إلى ذلك من السيليكون أحادي البلورية من الجرافيت عالي النقاء.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الجرافيت كلوح عزل جرافيت وقاعدة للصهر الفراغي، بالإضافة إلى مكونات مثل أنابيب الفرن المقاومة لدرجة الحرارة العالية.
الطاقة الذرية وصناعة الدفاع
يحتوي الجرافيت على وسائط نيوترونية ممتازة للاستخدام في المفاعلات الذرية، وتعد مفاعلات جرافيت اليورانيوم حاليًا نوعًا من المفاعلات الذرية المستخدمة على نطاق واسع.يجب أن تتمتع مادة التباطؤ المستخدمة في المفاعلات الذرية لتوليد الطاقة بنقطة انصهار عالية، واستقرار، ومقاومة للتآكل، ويمكن للجرافيت أن يلبي المتطلبات المذكورة أعلاه بالكامل.متطلبات نقاء الجرافيت المستخدم كمفاعل ذري عالية جدًا، ويجب ألا يتجاوز محتوى الشوائب العشرات من جزء في المليون.على وجه الخصوص، يجب أن يكون محتوى البورون أقل من 0.5 جزء في المليون.وفي صناعة الدفاع الوطني، يستخدم الجرافيت أيضًا لتصنيع فوهات صواريخ الوقود الصلب، ومخاريط مقدمة الصواريخ، ومكونات معدات الملاحة الفضائية، والمواد العازلة، ومواد الحماية من الإشعاع.
(1) يمكن للجرافيت أيضًا أن يمنع تحجيم الغلاية.أظهرت اختبارات الوحدات ذات الصلة أن إضافة كمية معينة من مسحوق الجرافيت (حوالي 4-5 جرام لكل طن من الماء) إلى الماء يمكن أن يمنع تقشر سطح الغلاية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن لطلاء الجرافيت على المداخن المعدنية والأسطح والجسور وخطوط الأنابيب أن يمنع التآكل والصدأ.
(2) يحل الجرافيت محل النحاس تدريجيًا باعتباره المادة المفضلة لأقطاب EDM.
(3) إضافة منتجات المعالجة العميقة للجرافيت إلى المنتجات البلاستيكية والمطاطية يمكن أن يمنعها من توليد الكهرباء الساكنة.تتطلب العديد من المنتجات الصناعية وظائف الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي ومضادة للكهرباء الساكنة، ومنتجات الجرافيت لها كلتا الوظيفتين.كما سيزداد أيضًا استخدام الجرافيت في البلاستيك والمطاط والمنتجات الصناعية الأخرى ذات الصلة.
بالإضافة إلى ذلك، يعد الجرافيت أيضًا عامل تلميع ومثبطًا للصدأ للزجاج والورق في الصناعات الخفيفة، كما أنه مادة خام لا غنى عنها لتصنيع أقلام الرصاص والحبر والطلاء الأسود والحبر والماس الاصطناعي والماس.إنها مادة جيدة موفرة للطاقة وصديقة للبيئة، وقد تم استخدامها كبطارية سيارة في الولايات المتحدة.مع تطور العلوم والتكنولوجيا والصناعة الحديثة، تتوسع مجالات تطبيق الجرافيت باستمرار، وقد أصبح مادة خام مهمة للمواد المركبة الجديدة في مجال التكنولوجيا الفائقة، ويلعب دورًا مهمًا في الاقتصاد الوطني.
وقت النشر: 04 سبتمبر 2023