حبيبات الجرافيت

يتميز بموصلية حرارية وتوصيل كهربائي جيدين
الموصلية الكهربائية لحبيبات الجرافيت جيدة. على الرغم من أنه لا يمكن مقارنتها بالمعادن مثل الألومنيوم والحديد والنحاس، إلا أن موصليتها الكهربائية عالية جدًا مقارنة بالمواد الشائعة الأخرى، ثلاثة أضعاف موصلية الفولاذ الكربوني وخمسة أضعاف موصلية الفولاذ المقاوم للصدأ. المواد المعدنية أعلى بمقدار 100 مرة. تتمتع بدرجة حرارة عالية تحت أداء العزل الحراري الفائق، وعادة ما تكون مختلفة عن المواد المعدنية. بشكل عام، تزداد الموصلية الحرارية للمعادن مع زيادة درجة الحرارة. تميل حبيبات الجرافيت إلى أن تكون معزولة حرارياً عند درجات حرارة عالية للغاية.

مع مقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية
بشكل عام، عندما تتجاوز المادة 2000 درجة، يتولد الغاز بشكل عام في الحالة المنصهرة، لكن حبيبات الجرافيت لا تذوب، ونقطة انصهارها حوالي 3900 درجة، ونقطة غليانها 4250 درجة. فقدان حبيبات الجرافيت عالية الحرارة للغاية منخفض جدًا.

تشحيم جيد
يمكن أن يكون معامل الاحتكاك لحبيبات الجرافيت أقل من 0.1، ويختلف أداء نظام التزييت باختلاف حجم الرقائق. فكلما كانت الرقائق أكبر، كان معامل ارتباط الاحتكاك أصغر وكان أداء مادة التزييت أفضل.

مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية
تتمتع حبيبات الجرافيت بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية. فعندما تتغير درجة الحرارة فجأة، يكون معامل التمدد الحراري صغيرًا، كما أن ثباتها الحراري الجيد يجعل منتجاتها المرتبطة بالجرافيت لا تتشقق.

استقرار كيميائي جيد
في درجة حرارة الغرفة، يتمتع الجرافيت باستقرار كيميائي ممتاز ومقاوم للتآكل الحمضي والقلوي والمذيبات العضوية.

ترتيب الشبكة السداسية
تصطف ذرات الكربون في حبيبات الجرافيت في نمط سداسي داخل طبقات مسطحة. وهذا يجعل البنية جميلة وقوية. ويساعد هذا التركيب في جعل حبيبات الجرافيت مميزة، مثل قدرتها على توصيل الكهرباء وخصائصها الزلقة.

الطبقات والقوى بين الجزيئات
تتمتع صفائح الجرافيت الحبيبية، مثل القطع المكدسة، بقوة انحناء وحركة مذهلة لأن الوصلات الضعيفة بين الجزيئات تجعلها متماسكة. تساعد هذه القوى الطبقات على التحرك بسهولة فوق بعضها البعض. وهذا يجعل حبيبات الجرافيت تعمل بطريقة فريدة، ويمكن استخدامها في مختلف الشركات.

في المرحلة الأولى – مرحلة الجرافيت الطبيعي المؤكسد
ضع كمية معينة من الجرافيت في محلول H2O2 واستخدم محركًا لتشتيته تمامًا لمدة 5 دقائق. بعد التقليب، اترك النظام المشتت مستقرًا لمدة 6 ساعات ثم ضعه في خزانة الترموستات في درجة حرارة الغرفة. الخطوة التالية، ستغسل الجرافيت المؤكسد بالماء النقي وتجفف الجرافيت عند درجة حرارة 60 درجة مئوية لمدة 4 ساعات لجمع الجرافيت المؤكسد.

في المرحلة الثانية – المرحلة المتداخلة
ستقوم بتحضير محلول التفاعل عن طريق إضافة كمية من برمنجنات البوتاسيوم (KMnO4) إلى محلول حمض البيركلوريك (HClO4) وتحريكه لمدة دقيقتين. بعد ذلك، ستضع كمية الجرافيت المؤكسد التي تم جمعها في المحلول وتحريكه لمدة 5 دقائق للتأكد من توزيع الجرافيت بالتساوي في المحلول.

بعد ذلك، يتم وضع المحلول في غلاية ماء ساخن بدرجة حرارة 40 درجة مئوية، ويحدث التفاعل خلال 30 دقيقة. بعد 30 دقيقة، ستضيف كمية من حمض الأسيتيك إلى المحلول وتتركه يستمر في التفاعل لمدة 30 دقيقة أخرى تحت نفس الظروف. بعد ذلك، تغسل المنتج بالماء النقي مرة أخرى حتى يصبح المحلول صافيًا وله درجة حموضة تتراوح بين 5 إلى 7.
وفي النهاية، سوف تقوم بجمع حبيبات الجرافيت بالشكل الذي ترغب به بعد تجفيفها لمدة 4 ساعات على درجة حرارة 60 درجة مئوية.

نقطة الانصهار، أو ما يمكنك تسميته بدرجة الحرارة المسالة، تعني أنه عندما تقوم بتسخين مادة حتى درجة حرارة معينة، فإنها سوف تخضع لعملية ذوبان وتتغير شكلها من صلبة إلى سائلة.

في الوقت الحاضر، تُعرف حبيبات الجرافيت بأنها واحدة من أعلى نقاط الانصهار. تبلغ درجة حرارة انصهار حبيبات الجرافيت حوالي 3650 درجة، أي ما يقرب من درجة انصهار الماس.

إذا كنت تستخدم مقياس فهرنهايت، فإن حبيبات الجرافيت لها نقطة انصهار تبلغ حوالي 6602 درجة فهرنهايت. وحوالي 3948 درجة كلفن إذا كنت مهتمًا بمقياس كلفن. هذه المعلومات العكسية مهمة جدًا في العديد من المجالات والصناعات التي لها تطبيقات مرتبطة بمقياس فهرنهايت أو مقياس كلفن لقياس درجة الحرارة.

هناك حقيقة مثيرة للاهتمام حول نقطة انصهار حبيبات الجرافيت يجب أن تعرفها. لا يوجد حبيبات الجرافيت في الشكل السائل في ظل الظروف العادية.

عندما ترتفع درجة الحرارة، يتحول الجرافيت الحبيبي مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون التحول إلى الحالة السائلة. ومع ذلك، عندما تضع الجرافيت الحبيبي تحت ضغط مرتفع للغاية، فإنه يمكن أن يتحول إلى الحالة السائلة، ولكن هذا لا يحدث في الظروف العادية.

قد تتساءل لماذا لا يتحول إلى سائل؟ حسنًا، يرجع هذا إلى بنيته الخاصة من حبيبات الجرافيت مع طبقات من الكربون مرتبة في نمط سداسي. هذه البنية متينة للغاية لذا لن تذوب بالطريقة العادية ولكنها تتحول مباشرة إلى غازية عند درجة حرارة عالية.

وهناك شيء واحد يجب أن تلاحظه حول حبيبات الجرافيت، فهو له نقطة انصهار ولكن نقطة غليانه غير واضحة لأنه لا يتحول إلى سائل.

معامل التمدد الحراري لحبيبات الجرافيت
ستجد أن حبيبات الجرافيت لها معامل تمدد حراري منخفض للغاية. وبعبارة بسيطة، فإنك ملزم بتمدد أي مادة عند تطبيق أي شكل من أشكال الحرارة عليها. والسبب في انخفاض معامل التمدد الحراري لحبيبات الجرافيت هو أنها لن تتمدد إلا قليلاً حتى في ظروف درجات الحرارة القصوى. وهذا مفيد في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية التي تحتوي على مكونات مصنوعة باستخدام حبيبات الجرافيت. وتشمل هذه المكونات القوالب والأدوات المستخدمة في تصنيع أو معالجة الزجاج والعديد من مكونات الفرن الأخرى.

مقاومة حبيبات الجرافيت للصدمات الحرارية
يمكننا تعريف مقاومة حبيبات الجرافيت للصدمات الحرارية على أنها العامل الذي يمكّنها من الاحتفاظ ببنيتها عند تعرضها لظروف حرارية مختلفة. يمكننا أن نفترض بأمان أن حبيبات الجرافيت تتمتع بواحدة من أفضل المقاومات للصدمات الحرارية. يمكنها تحقيق ذلك بناءً على سمات مثل معامل الاحتكاك الحراري المنخفض (CTF) وقوتها العالية الاستثنائية. عامل آخر يساعد بشكل كبير في مقاومتها للصدمات الحرارية هو معامل المرونة المنخفض.

نقطة انصهار حبيبات الجرافيت
تتميز حبيبات الجرافيت بسلوك غريب للغاية على عكس العناصر الأخرى عند تعرضها لنقطة انصهارها. بمجرد وصولها إلى نقطة انصهارها، ستبدأ في التسامي بدلاً من الذوبان. عادة ما تكون نقطة الانصهار هذه 3600 درجة، وهي درجة حرارة انصهار قصوى تحد حول نقطة انصهار الماس. عندما ننظر إلى الخصائص البنيوية لحبيبات الجرافيت، فهي أدنى من المعادن الشائعة. ومع ذلك، تصبح حبيبات الجرافيت أقوى عند تعرضها لاختلافات في درجات الحرارة تتراوح بين 1000 إلى 2500 درجة. وهذا يوضح لك أن مثل هذه درجات الحرارة تعزز القوة البنيوية لحبيبات الجرافيت.

التوصيل الحراري الحبيبي للجرافيت
إن الموصلية الحرارية لحبيبات الجرافيت هي ببساطة قدرتها على نقل أو تبديد الحرارة. ونظرًا لخصائص نقل الحرارة الرائعة التي تتمتع بها، فسوف تشعر بمستويات عالية من الموصلية الحرارية عند استخدام حبيبات الجرافيت. ستجد أن الموصلية الحرارية للمواد الحبيبية الشائعة من الجرافيت تتراوح بين 110 إلى 240 واط/(م ك). ويمكن أن تصل إلى ما بين 1000 إلى 2000 واط/(م ك) اعتمادًا على المركبات الحبيبية المختلفة من الجرافيت. يمكنك تطبيق مثل هذه المواد في العمليات التي تتطلب تبديدًا مستمرًا للحرارة. يمكنك تحقيق ذلك من خلال استخدام مشعات حرارية ومبادلات حرارية حبيبية من الجرافيت.

مقاومة حبيبات الجرافيت لدرجات الحرارة المنخفضة
دعونا نبدأ أولاً بوصف درجات الحرارة المبردة. هذه هي درجات حرارة التطبيق التي تتراوح بين -50 درجة والصفر المطلق (-273 درجة). عندما تصل المركبات الفضائية إلى الفضاء، فإنها تتعرض لبيئات ذات درجات حرارة تحت الصفر. وهذا يعني أنه لا يمكنك استخدام أي ختم أو مادة تشحيم في مثل هذه التطبيقات. كما نعلم بالفعل، فإن حبيبات الجرافيت ذاتية التشحيم. وهذا يعني أنها لا يمكن أن تتصلب أو تتجمد في مثل هذه الظروف، على عكس مواد التشحيم الأخرى مثل الشحوم. ومع ذلك، لا يمكنك أخذ أي درجة حبيبية من الجرافيت الكربوني لأن بعضها قد يتقرح عند الاستخدام. سيتعين عليك اختيار حبيبات الجرافيت التي تحتوي على درجة كربون متينة للغاية.

نطاق درجة حرارة خدمة حبيبات الجرافيت
نظرًا لمقاومتها لدرجات الحرارة المرتفعة للغاية، يمكنك استخدام حبيبات الجرافيت بشكل مريح في درجات حرارة أعلى من 200 درجة. هذا لا يعني أنها لا تعمل عند درجات حرارة أقل من ذلك، بل على العكس تمامًا. حبيبات الجرافيت الخاصة بك معرضة بشدة للأكسدة السريعة عند تسخينها في وجود إمداد كافٍ من الهواء. ولهذا السبب. يمكننا القول بشكل قاطع أن أقصى درجة حرارة خدمة لحبيبات الجرافيت الخاصة بك هي 427 درجة تعمل تحت غاز خامل. تتطلب أي درجات حرارة عمل تتجاوز ذلك استخدامها في بيئة مفرغة من الهواء. يمكن لحبيبات الجرافيت الخاصة بك العمل في ظروف درجات حرارة قصوى تبلغ حوالي 3300 درجة. أي شيء يتجاوز ذلك ويبدأ حبيبات الجرافيت الخاصة بك في التعرض لتدهور المواد.

السعة الحرارية النوعية لحبيبات الجرافيت
يمكننا وصف السعة الحرارية النوعية لحبيبات الجرافيت بأنها الطاقة التي ستحتاجها لرفع درجة حرارتها بدرجة واحدة. وهذا خاص بكتلة وحدة من حبيبات الجرافيت. أو يمكننا وصفها بعبارات أبسط بأنها قدرة حبيبات الجرافيت على تخزين الطاقة. السعة الحرارية النوعية الفعلية لحبيبات الجرافيت هي 706.9 JK¯¹ kg¯¹. عليك أن تأخذ في الاعتبار إجمالي الطاقة التي استخدمتها وفرق درجة الحرارة.

تمتلك الشركة الآن ورشتي إنتاج حديثتين وورشتي تخزين كبيرتين، يمكنها تلبية احتياجات الإنتاج على نطاق واسع والخدمات اللوجستية السريعة. وصل حجم الإنتاج السنوي إلى 100،000 طن. بعد سنوات من العمل الجاد، عملنا بشكل وثيق مع العديد من الشركات المحلية وقمنا بالتصدير إلى العديد من البلدان والمناطق. في المستقبل، ستواصل الشركة الالتزام بفلسفة العمل "التركيز على الجودة والصدق والجدارة بالثقة"، وتحسين جودة المنتج ومستوى الخدمة باستمرار، وإجراء تعاون وتبادلات واسعة النطاق مع الشركات المحلية والأجنبية، وتعزيز تطوير صناعة الكربون بشكل مشترك.