كتلة الجرافيت

مقاومة درجات الحرارة العالية:تعتبر كتلة الجرافيت واحدة من المواد المعروفة حاليًا المقاومة لدرجات الحرارة العالية. درجة انصهارها هي 3850 درجة ±50 درجة، وتصل درجة غليانها إلى 4250 درجة. لديها 10S تحت 7000 درجة قوس درجة حرارة عالية للغاية، وفقدان الجرافيت صغير. فقدان الجرافيت هو 0.8٪ بالوزن. يمكن ملاحظة أن مقاومة درجات الحرارة العالية للجرافيت بارزة جدًا.

مقاومة الصدمات الحرارية الخاصة:يتمتع الجرافيت بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية، أي عندما تتغير درجة الحرارة فجأة، يكون معامل التمدد الحراري صغيرًا، لذلك يتمتع بثبات حراري جيد، ولن يتشقق عندما تتغير درجة الحرارة بسرعة.

الموصلية الحرارية والتوصيل الكهربائي:يتمتع الجرافيت بموصلية حرارية وكهربائية جيدة. بالمقارنة مع المواد العادية، فإن الموصلية الحرارية عالية جدًا. إنه أعلى بأربع مرات من الفولاذ المقاوم للصدأ وأعلى مرتين من الفولاذ الكربوني. المواد غير المعدنية العامة أعلى 100 مرة.

مداهنة:أداء التشحيم للجرافيت مشابه لأداء ثاني كبريتيد الموليبدينوم، ومعامل الاحتكاك أقل من 0.1. يختلف أداء التشحيم الخاص به باختلاف حجم المقاييس. كلما كانت المقاييس أكبر، كان معامل الاحتكاك أصغر وكانت التشحيم أفضل.

الاستقرار الكيميائي:يتمتع الجرافيت بثبات كيميائي جيد في درجة حرارة الغرفة، كما أنه مقاوم للتآكل الناتج عن الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية.

الخاصية الأكثر شهرة وفريدة من نوعها للجرافيت هي خصائصه الحرارية المذهلة. إنها لا تقوم فقط بتوصيل الحرارة بشكل جيد للغاية، ولكنها تتمتع أيضًا بقيم CTE مثيرة للإعجاب (معاملات التمدد الحراري)، ومن الصعب جدًا ذوبان المادة ~ مما يؤدي إلى نقطة انصهار عالية للغاية. في الواقع، من الناحية الفنية، ليس للجرافيت نقطة انصهار حتى تصل إلى ما يقرب من 100 ضغط جوي. وعند هذه النقطة، تكون نقطة الانصهار بين 3,600-4,200 درجة كلفن، وهو ما يعادل تقريبًا 6,000-7,000 درجة فهرنهايت. وهذا يمثل ثلثي درجة حرارة كوكبنا تقريبًا الغلاف الضوئي للشمس. وكما هو الحال مع ثاني أكسيد الكربون، تنتقل المادة مباشرة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية. لذلك، يعد الكربون بالتأكيد أحد المواد المستخدمة عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات التي تتضمن الحرارة ونقل الحرارة.
1. نقطة الانصهار
نظرًا لنقطة الانصهار المذهلة للمادة، كثيرًا ما يُستخدم الجرافيت في صناعة البوتقات والمنتجات المصبوبة والألواح المتخصصة (أو بطانات الجدران) للأفران ذات درجة الحرارة العالية وأنظمة مقاومة الحريق والغرف والخزائن والخزائن وما إلى ذلك. العديد من المنتجات الاستهلاكية التي يتم يمكن استخدام قوالب الجرافيت لتصنيعها، وغالبًا ما تستخدم هذه القوالب. ومع ذلك، قبل أن يتم قولبة المنتج، يلزم أولاً وجود مادة منصهرة. هذا هو المكان الذي تأتي فيه البوتقة لتلعب. عندما يقوم علماء المعادن بصهر مادة لأول مرة، عادةً ما يتم استخدام بوتقات الجرافيت لإذابة المادة والاحتفاظ بها، قبل أن يتم صبها. ثم عندما يتم صب هذه المواد المنصهرة في تجويف (قوالب السبيكة، وقوالب الحقن، وقوالب النفخ، وقوالب الصب، وما إلى ذلك)، غالبًا ما يتم استخدام مواد الجرافيت للقوالب الفعلية أيضًا. ومن الواضح أن هذا يرجع إلى مقاومة الجرافيت الطبيعية ومناعته لدرجات الحرارة المرتفعة للغاية. تُستخدم ألياف الكربون أيضًا في المواد المقاومة للهب، بما في ذلك الأجهزة القابلة للارتداء والأثاث والمنتجات المحلية الأخرى أيضًا. في حين أن هذه المنتجات يمكن أن تشتعل فيها النيران، إلا أن ألياف الكربون التي يتم دمجها ومزجها ونسجها في هذه المواد غالبًا ما تقلل من قابلية الاشتعال بشكل عام، كما أنها توفر في بعض الأحيان خصائص الإطفاء الذاتي أيضًا. لا يُستخدم الكربون في المواد المقاومة للحريق فحسب، بل يُستخدم أيضًا في أنظمة مقاومة الحريق أيضًا على شكل ألواح من الجرافيت. غالبًا ما يتم وضع هذه الألواح على جدران الغرف والخزائن والخزائن لحمايتها (وفي النهاية محتوياتها) من النار.
 

2. الموصلية الحرارية العالية
يمتلك الجرافيت أيضًا خصائص رائعة في نقل الحرارة. هذا يرجع حتما إلى الموصلية الحرارية المثيرة للإعجاب. تتمتع العديد من مواد الجرافيت بوصلات توصيل عالية تصل إلى 120-240 واط/م درجة كلفن (70-140 درجة فهرنهايت). يتم قياس موصلية بعض مركبات الجرافيت بما يصل إلى 1,000-2,000 واط/م درجة K. غالبًا ما تستخدم المواد ذات الموصلية الحرارية العالية (مواد مثل هذه) في التطبيقات حيث الحرارة يجب تبديد الطاقة. تعد المشتتات الحرارية والدروع الحرارية والمبادلات الحرارية من الأمثلة الرئيسية هنا. العديد منها مصنوع من مركبات الجرافيت والكربون. في بعض الأحيان يتم استخدام ألياف الكربون في اللوحات الأم ولوحات الدوائر لتبديد الحرارة بعيدًا عن المكونات الحساسة والحساسة للحرارة. يتم أيضًا استخدام هذه المواد نفسها في أنظمة الإدارة الحرارية LED، وفي النوى الحرارية لإلكترونيات الطيران المتقدمة.
 

3. انخفاض معامل التمدد الحراري
يعتبر الجرافيت فريدًا أيضًا بسبب خصائص التمدد الحراري (CTE). عادة، عندما يتم تسخين مادة أو مادة، فإنها تتوسع. ومع ذلك، فإن الجرافيت لديه معامل منخفض بشكل ملحوظ للتمدد الحراري؛ مما يعني أنه يمكن تسخينه وتعريضه لدرجات حرارة عالية جدًا دون أن يتمدد كثيرًا. وهذا مفيد جدًا ومهم جدًا عندما يتعلق الأمر بمكونات الفرن، والقوالب التي تستخدم في صناعة القوالب، وأدوات صنع الزجاج، وحتى بعض الإيبوكسيات والمعاجين الحرارية.