Umumiy mulk bazasi
Uchta xususiyat grafit nima uchun turli sohalarda elektrod rolini qozonishini tushuntiradi. Birinchidan, u delokalizatsiyalangan elektronlar orqali elektr tokini o'tkazadi va metallar eriydigan haroratlarda o'tkazishni davom ettiradi. Ikkinchidan, uning qatlam tuzilishi past termal kengayish va yuqori termal zarba qarshiligini beradi. Uchinchidan, u ko'plab muhitlarda kimyoviy jihatdan barqaror va aniq shakllarga ishlov berilishi mumkin. Grafitni tanlagan har bir sanoat shunday qiladi, chunki bu xususiyatlardan biri yoki bir nechtasi uning jarayoni uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Po'lat ishlab chiqarish: o'choq elektrodi
Elektr yoyli pechda po'lat ishlab chiqarishda elektrod o'n minglab amperlarni ko'tarishi va uchida 3000 darajadan yuqori bo'lgan yoydan omon qolishi kerak. Grafit - bu etarli o'tkazuvchanlikni, 3650 daraja Selsiyga yaqin sublimatsiya nuqtasini, termal zarba qarshiligini va uzun ustunni qo'llab-quvvatlash kuchini birlashtirgan yagona amaliy materialdir. EAF yo'nalishi jahon xom po'latining taxminan 28-30 foizini ishlab chiqaradi va uning deyarli barchasi grafit elektrodlari bilan eritiladi. Darajani tanlash o'choq quvvatiga qarab amalga oshiriladi: RP, HP va UHP elektrodlari operatsiyaning joriy zichligiga mos keladigan tarzda tanlanadi.
Elektroliz: agressiv hujayralarda o'tkazish
Elektrolitik jarayonlarda elektrod kimyoviy muhitga qarshilik ko'rsatishi, shuningdek, oqim o'tkazishi kerak. Uglerod anodlari alyuminiy eritishda ishlatiladi, bu erda anod jarayon tomonidan iste'mol qilinadi va grafit uning inertligi va o'tkazuvchanligi talab qilinadigan elektrokimyoviy hujayralar qatorida paydo bo'ladi. Grafit anodlari xlor va kaustik soda ishlab chiqarishda va boshqa elektrolitik tuz jarayonlarida ham keng tarqalgan. Ushbu ilovalarda elektrod o'rtacha haroratda, lekin kimyoviy agressiv muhitda ishlaydi va uglerodning korroziyaga chidamliligi hal qiluvchi xususiyatdir.
Energiyani saqlash: batareya anodi
Lityum{0}}ionli batareyalarda grafit standart anod materialidir. Lityum ionlari zaryadlash paytida uglerod qatlamlari o'rtasida o'zaro bog'lanadi va ularni tushirish vaqtida qoldiradi, bu grafitning qatlam tuzilishi tufayli mumkin. Batareya darajasidagi grafit-bu yuqori tartibli zarrachalardan iborat kukun boʻlib, oʻchoq elektrodidan ancha farq qiladi, lekin u bir xil element va ishda bir xil kimyodir. Elektr transport vositalari va tarmoqni saqlashning o'sishi grafitni energiya sohasidagi eng katta uglerod elektrod materialiga aylantirdi.
To'g'ri uglerod shaklini tanlash
Ushbu sohalardan olingan saboq shundaki, grafit bitta mahsulot emas, balki turli vazifalarga moslashtirilgan uglerod shakllari oilasidir. UHP o'choq elektrodi grafitlangan igna koksining katta ekstrudirovka qilingan silindridir; akkumulyator anoti - bu boshqariladigan zarrachalar hajmiga ega nozik kukun; elektroliz anodi zich, korroziyaga-bardoshli blokdir. Har bir sohadagi xaridorlar o'zlarining jarayonlari uchun zarur bo'lgan nav, zichlik, tozalik va o'lchamlarni belgilaydilar va bir xil asosiy kimyo ularning barchasini qo'llab-quvvatlaydi.
Tez-tez so'raladigan savollar
Savol: Qaysi xususiyatlar grafitni elektrodlar uchun tanlov materialiga aylantiradi?
Uchta xususiyat buni hal qiladi: metallar eriydigan haroratlarda omon qoladigan delokalizatsiyalangan elektronlar orqali elektr o'tkazuvchanligi, qatlam tuzilishidan yuqori termal zarba qarshiligi bilan past termal kengayish va yaxshi ishlov berish qobiliyati bilan kimyoviy barqarorlik. Har bir sanoat grafitni qabul qiladi, chunki ulardan biri yoki bir nechtasi uning jarayoni uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Savol: Nima uchun grafit elektr boshq o'choq elektrodlari uchun ishlatiladi?
Pech elektrodi o'n minglab amperni ko'tarishi kerak, uning uchi 3000 darajadan yuqori haroratda ishlaydi. Grafit etarli o'tkazuvchanlikni, 3650 daraja Selsiyga yaqin sublimatsiya nuqtasini, termal zarba qarshiligini va uzoq ustunni qo'llab-quvvatlash uchun etarli kuchni birlashtiradi, shuning uchun har bir pechning joriy zichligiga mos keladigan RP, HP va UHP navlari tanlanadi.
Savol: Alyuminiy eritishdagi uglerod anodlari grafit elektrodlari bilan bir xilmi?
Yoʻq. Ikkalasi ham uglerod elektrod materiallari, ammo alyuminiy xujayralari bu jarayon uchun moʻljallangan{1}}oldindan pishirilgan uglerod anodlarini isteʼmol qiladi, oʻchoq elektrodlari esa yuqori oqim va takroriy issiqlik aylanishi uchun moʻljallangan grafitlangan mahsulotlardir.
Savol: Nima uchun grafit litiy{0}}ionli batareyalardagi standart anod materialidir?
Lityum ionlari zaryadlash vaqtida uglerod qatlamlari o'rtasida o'zaro ta'sir qiladi va zaryadsizlanish vaqtida tark etadi. Bu harakat aynan grafit qatlamining tuzilishi tufayli mumkin, shuning uchun akkumulyatorli grafit{1}}katta silindr emas, balki nozik, yuqori tartibli kukun hisoblanadi.
Savol: Elektroliz elektrodi uchun qaysi xususiyat eng muhim hisoblanadi?
Elektr o'tkazuvchanligi bilan birgalikda hujayra muhitiga kimyoviy qarshilik. Xlor, kaustik soda va boshqa elektrolitik tuz jarayonlarida harorat o'rtacha bo'lsa ham, muhit agressivdir, shuning uchun inertlik hal qiluvchi xususiyatdir.
Savol: Jahon xom po'latining qanday ulushi grafit elektrodlariga bog'liq?
Elektr boshq o'choq yo'nalishi jahon xom po'latining taxminan 28-30 foizini ishlab chiqaradi va uning deyarli barchasi grafit elektrodlari bilan eritiladi. Chiqindilari ko'p bo'lgan mamlakatlarda EAF ulushi uchdan ikki qismdan ancha yuqori.