ග්රැෆයිස් කළ පෙට්රෝලියම් කෝක්: පෙට්රෝලියම් කෝක් වලින් ලබාගත් ඉහළ ක්රියාකාරී කාබන් ද්රව්යයකි.
ග්රැෆයිටීකරණය කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් යනු පෙට්රෝලියම් කෝක් ඉහළ උෂ්ණත්ව ග්රැෆයිටීකරණ ප්රතිකාරයකට (සාමාන්යයෙන් 2,800°C–3,000°C) ලක් කිරීමෙන් නිපදවන කාබන් ද්රව්යයකි. එහි මූලික ලක්ෂණය වන්නේ පෙට්රෝලියම් කෝක් වල කාබන් පරමාණු ස්වාභාවික ග්රැෆයිට් වලට සමීප ස්ථර ස්ඵටික ව්යුහයක් බවට ඉහළ උෂ්ණත්වයෙන් ප්රේරිත ප්රතිසංවිධානය කිරීමයි, එමඟින් එහි භෞතික හා රසායනික ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු වේ. පහත දැක්වෙන්නේ සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණයකි:
I. මූලික ලක්ෂණ: ග්රැෆිටීකරණය හරහා කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම
- ඉහළ කාබන් අන්තර්ගතය සහ අඩු අපිරිසිදුකම්
- කාබන් ප්රමාණය 98% ඉක්මවයි, සල්ෆර් ප්රමාණය <0.05% තරම් අඩුය, අළු සහ වාෂ්පශීලී ද්රව්ය සාමාන්ය පෙට්රෝලියම් කෝක් වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුය. මෙම ඉහළ සංශුද්ධතාවය ලෝහ විද්යාව, රසායනික ද්රව්ය සහ අනෙකුත් කර්මාන්ත සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
- විශිෂ්ට විද්යුත් සහ තාප සන්නායකතාවය
- ග්රැෆයිටීකරණය ඉලෙක්ට්රෝන සංක්රමණ ප්රතිරෝධය අඩු කරමින් නිත්ය ස්ථර ව්යුහයක් නිර්මාණය කරයි. ප්රතිරෝධය 5–7 μΩ·m දක්වා පහත වැටේ (සාමාන්ය කෝක් සඳහා 8–12 μΩ·m ට සාපේක්ෂව), ස්වාභාවික මිනිරන් වල සන්නායකතාවයට ළඟා වේ.
- ඉහළ තාප ස්ථායිතාව සහ රසායනික නිෂ්ක්රීයභාවය
- ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී (උදා: වානේ සාදන විදුලි උදුන් වල >1,600°C) ව්යුහාත්මක ස්ථායිතාව පවත්වා ගන්නා අතර අම්ල/ක්ෂාර සමඟ ප්රතික්රියා වලට ප්රතිරෝධය දක්වයි. වර්තන ද්රව්ය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතික්රියාකාරක සඳහා සුදුසු වේ.
- ඉහළ අවශෝෂණ අනුපාතය සහ අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකය (CTE)
- සිදුරු සහිත ව්යුහය (30–50% සිදුරු සහිත බව) සහ අඩු CTE (~1.5–2.5×10⁻⁶/°C) කාබයිසර් සහ ලිහිසි තෙල් වැනි යෙදීම් වලදී විශිෂ්ටයි.
II. නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය: ඉහළ උෂ්ණත්ව ග්රැෆිටීකරණයේ ප්රධාන පියවර
- අමුද්රව්ය පූර්ව ප්රතිකාරය
- අඩු සල්ෆර්, අඩු අළු වාරික පෙට්රෝලියම් කෝක් තෝරන්න (උදා: ප්රමාද වූ කෝකින් වලින් ඉඳිකටු කෝක් හෝ ස්පොන්ජ් කෝක්). අංශු ප්රමාණය තලා, තිර කර, සමජාතීය කරන්න (උදා: 0–1 මි.මී., 1–3 මි.මී.).
- ඉහළ-උෂ්ණත්ව ග්රැෆිටීකරණය
- සාම්ප්රදායික ඇචසන් උදුන ක්රමය: පෙට්රෝලියම් කෝක් ග්රැෆිටයිසින් කාරක (උදා: ක්වාර්ට්ස් වැලි) සමඟ මිශ්ර කර ප්රතිරෝධක උදුනක පැය 20-50 අතර කාලයක් 2,800–3,000°C දක්වා රත් කරන්න. ඉහළ ශක්ති පරිභෝජනය (6,000–8,000 kWh/ටොන්) නමුත් පරිණත උපකරණ.
- නවීන අඛණ්ඩ උදුන ක්රමය: වේගවත් උණුසුම/සිසිලනය සඳහා නිෂ්ක්රීය වායුව (N₂/Ar)-ආරක්ෂිත සිරස් හෝ භ්රමණ නල උඳුන් භාවිතා කරන්න (චක්ර කාලය: පැය 24–48). ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් (අළු <0.1%) බලශක්ති පරිභෝජනය ටොන් 3,500 kWh දක්වා අඩු කර ඇත.
- පසු-සැකසුම් කිරීම
- සිසිල්, තලා, සහ තිර ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කෝක්. පාරිභෝගික අවශ්යතා අනුව කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මතුපිට ආලේපන (උදා: තාරතාව) හෝ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (CVD) යොදන්න.
III. යෙදුම්: ලෝහ විද්යාව සහ රසායනික ද්රව්ය සඳහා “බහුකාර්ය ද්රව්යයක්”
- ලෝහ කර්මාන්තය
- ග්රැෆයිට් ඉලෙක්ට්රෝඩ: විදුලි උදුන වානේ සෑදීම සඳහා මූලික ද්රව්ය, කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව හා ධාරා වලට ඔරොත්තු දෙයි.
- කාබ්යුරයිසර්: ඇලෙන සුළු/අළු යකඩ වාත්තු කිරීමේදී කාබන් අන්තර්ගතය (> 90% අවශෝෂණය) වේගයෙන් ඉහළ නංවන අතර වාත්තු ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සල්ෆර් (<0.05%) අඩු කරයි.
- වර්තන ද්රව්ය: සේවා කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුන ලයිනිං සඳහා කාබන් ගඩොල් හෝ රැමිං මිශ්රණවල භාවිතා වේ.
- රසායනික කර්මාන්තය
- සිලිකන් කාබයිඩ් නිෂ්පාදනය: SiO₂ සමඟ ප්රතික්රියා කර කාබන් ප්රභවයක් ලෙස ක්රියා කර ඉහළ දෘඪතාව, ඇඳීමට ඔරොත්තු දෙන සිලිකන් කාබයිඩ් උල්ෙල්ඛ නිපදවයි.
- බැටරි ද්රව්ය: නැනෝ ප්රමාණයේ ග්රැෆිටයිස් කරන ලද කෝක් ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනෝඩ ආරෝපණ/විසර්ජන ක්රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි.
- වෙනත් යෙදුම්
- ලිහිසි තෙල්: ස්ථර ව්යුහය සහ අඩු ඝර්ෂණ සංගුණකය යන්ත්රෝපකරණවල ඝන ලිහිසි තෙල් ලෙස භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
- ප්ලාස්ටික්/රබර් ආකලන: සන්නායකතාවය හෝ ප්රති-ස්ථිතික ගුණ වැඩි දියුණු කරයි.
IV. සාමාන්ය පෙට්රෝලියම් කෝක් සමඟ සංසන්දනය කිරීම
| ලක්ෂණය | ග්රැෆයිටීකරණය කළ පෙට්රෝලියම් කෝක් | සාමාන්ය පෙට්රෝලියම් කෝක් |
|---|---|---|
| කාබන් අන්තර්ගතය | >98% | 85–97% |
| සල්ෆර් අන්තර්ගතය | <0.05% | 0.5–5% |
| ප්රතිරෝධකතාව | 5–7 μΩ·මී | 8–12 μΩ·මී |
| සීටීඊ | 1.5–2.5×10⁻⁶/°C | 2.5–3.5×10⁻⁶/°C |
| අයදුම්පත් | උසස් ලෝහ විද්යාව, රසායනික ද්රව්ය, බැටරි | ඉන්ධන, සාමාන්ය කාබන් නිෂ්පාදන |
V. වෙළඳපල වටිනාකම සහ ප්රවණතා
විදුලි උදුන වානේ නිෂ්පාදනය සහ නව බලශක්ති වාහනවල වර්ධනය හේතුවෙන්, ග්රැෆිටයිස් කරන ලද පෙට්රෝලියම් කෝක් සඳහා ඉල්ලුම අඛණ්ඩව ඉහළ යයි. නවීන අඛණ්ඩ උදුන තාක්ෂණය සාම්ප්රදායික ක්රමවලට සාපේක්ෂව නිෂ්පාදන පිරිවැය 40-50% කින් අඩු කරයි, මධ්යම මට්ටමේ යෙදුම් දක්වා ව්යාප්ත වීමට ඉඩ සලසයි. හයිඩ්රජන් අඩු කිරීම සහ මයික්රෝවේව් උණුසුම වැනි අනාගත දියුණුව, හරිත, වඩාත් කාර්යක්ෂම නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන් පොරොන්දු වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-26-2025