Leis gur e-roghainn a thathar a’ sireadh anns a’ ghnìomhachas àrd, chan urrainnear dì-meas a dhèanamh air neart grafait fìor-ghlan. Le na feartan fèin-lubrication sàr-mhath aige, neart àrd, deagh ghiùlan dealain, an aghaidh searbhag agus alcalan, strì an aghaidh creimeadh, strì an aghaidh teòthachd àrd, co-èifeachd leudachaidh beag, seasmhachd ceimigeach sàr-mhath, coileanadh seulachaidh àrd, agus structar èideadh is dùmhail, bidh e ga stèidheachadh fhèin gu daingeann ann an gnìomhachasan leithid dealan, meatailteachd, dìon nàiseanta agus aerospace, lùth, agus innleadaireachd cheimigeach. A bharrachd air an sin, tha suidheachadh bunaiteach aige ann an raointean a tha a’ tighinn am bàrr leithid an treas ginealach semiconductors, gnìomhachas niuclasach, agus photovoltaics, agus faodar a mheas mar “prìomh phìos” ann an leasachadh teicneòlach.
Dà shlighe breith: an "slighe glanaidh" nàdarra agus fuadain
Faodar grafait fìor-ghlan àrd a sheòrsachadh ann an grafait fìor-ghlan nàdarrach àrd agus grafait fìor-ghlan àrd fuadain stèidhichte air stuthan amh agus dòighean ullachaidh. Bithear a’ cleachdadh grafait nàdarrach àrd- gu farsaing ann an grunn raointean air sgàth cho math ‘s a tha e giùlan dealain agus feartan gluasad teas, leithid ann an stuthan teasairginn, còmhdach an-aghaidh meirge, dealanan gualain, gineadairean, bealaidh, agus stuthan dìon anns a’ ghnìomhachas niuclasach. Air an làimh eile, tha grafait fìor-ghlan àrd - air a chuir an sàs ann an anodes bèicearachd ro--, grafait sònraichte, agus an gnìomhachas niuclasach air sgàth a morphology èideadh agus cuairteachadh meud gràin.
Bidh cinneasachadh grafait fìor-ghlan bho ghrafait nàdarra gu tric a’ toirt a-steach an toiseach a bhith a’ cleachdadh an dòigh fleòdraidh gus am mèinn grafait a ghlanadh an toiseach, an uairsin a’ cleachdadh modh alkali no modh hydrogen fluoride gus an dùmhlachd sèididh a ghlanadh tuilleadh, agus mu dheireadh a’ faighinn thoraidhean grafait fìor-ghlan tro mhodhan teòthachd àrd no àrd teòthachd.{4} Ach, mar as trice, gheibhear grafait fìor-ghlan àrd - le bhith a’ giullachd nan stuthan amh an toiseach agus an uairsin gan cur ann am fùirneis freagairt teothachd àrd a chaidh a dhealbhadh gu sònraichte airson grafitachadh agus glanadh. Is e am prìomh phròiseas teòthachd fìor àrd an fhùirneis a chleachdadh gus còc peatrail agus còc asphalt a ghrafadh, agus gasaichean halogen a thoirt a-steach gus dèiligeadh ri neo-chunbhalachd, a’ toirt orra falmhachadh agus luaineachd, agus mar sin a’ faighinn grafait fìor-ghlan àrd.
Ge bith co-dhiù a tha e a 'dèanamh grafait nàdarra àrd-ghlan no grafait fuadain àrd, tha riatanasan teann air an cur air càileachd stuthan amh. Gus riatanasan grafait fìor-ghlan àrd bho ghrafait nàdarra a choileanadh, chan urrainn ach an dòigh teòthachd àrd coinneachadh ri feumalachdan toraidh. Ach, tha caitheamh lùtha àrd agus riatanasan àrd airson uidheamachd aig an dòigh teòthachd àrd, agus mar sin tha riatanasan sònraichte aige airson càileachd stuthan amh. Mar as trice, bidh e a’ cleachdadh toraidhean grafait le purrachd de 99% a gheibhear tro dhòighean glanaidh eile airson glanadh, aig a’ cheann thall a’ ruighinn an riatanas de ghrafait purrachd 99.99% àrd. Airson grafait fìor-ghlan àrd, bidh còc peatrail àrd-inbhe agus còc asphalt gu tric air an taghadh airson cinneasachadh. Bu chòir susbaint luaithre còc peatrail a bhith nas lugha na 0.5%, agus mar as trice chan eilear a’ cleachdadh ach còc le sulfur peatrail ìosal airson cinneasachadh. Mar sin, tha susbaint sulfur còc peatrail nas ìsle na 0.5%.
"A' deàrrsadh san raon àrd-": Cleachdadh grafait fìor-ghlan
Tha na gnìomhachasan a tha a’ cleachdadh grafait fìor-ghlan mar stuth amh a’ cuimseachadh gu sònraichte air raointean àrdteicneòlais leithid stuthan leth-chonnsair, photovoltaics, graphene, agus grafait niùclasach.
Stuthan leth-chonnsair an treas ginealach
Anns a’ ghnìomhachas semiconductor, thathas a’ cleachdadh stuthan grafait gu farsaing ann an uidheamachd làimhseachaidh teas àrd-teòthachd leithid fùirneisean fàs criostal, fùirneisean carbonization, agus fùirneisean grafaitachaidh. Tha na toraidhean grafait fìor-ghlan a thathas a’ cleachdadh anns an treas ginealach de charbaid sileacain semiconductor a’ toirt a-steach crucibles grafait airson fàs criostal, teasadairean grafait, agus pùdar grafait, msaa.
Aig an àm seo, bidh a’ mhòr-chuid de dh’ iomairtean a’ cleachdadh an dòigh còmhdhail bhalbhaichean corporra nuair a bhios iad a’ dèanamh criostalan singilte carbide sileaconach. Anns an dòigh seo, tha am pùdar sileacain carbide air a chuir aig bonn an t-seogag grafait, agus tha an criostal sìl silicon carbide air a chuir aig mullach an t-seallaidh grafait. An uairsin, thathas a’ teasachadh a’ bhreabadair grafait gus an ruig an carbide silicon an teòthachd sublimation aige. Mar thoradh air an sin, bidh am pùdar silicon carbide a 'dol sìos mean air mhean gu stuthan gasach leithid Si vapor, Si2C, agus SiC2. Mean air mhean bidh na stuthan sin a’ dol suas gu mullach an t-searbhag fon chaisead teodhachd aiseach agus a’ dlùthachadh air uachdar criostal sìl SiC aig mullach a’ cheusaidh, agus mar sin a’ faighinn criostalan singilte carbide sileaconach.
Graffit niuclasach
Is e stuth a tha air a chleachdadh gu farsaing ann an innleadaireachd cumhachd niuclasach a th’ ann an grafait purrachd aig ìre àrd. Bithear a’ cur stuthan grafait ìre niuclasach an sàs ann am meadhan na
reactaran gas àrd-teòthachd air fhuarachadh, leithid pìoban, eileamaidean connaidh, agus co-phàirtean taice.
Feumaidh grafait ìre niuclasach a bhith àrd-ghlanachd. Tha grafait fìor-ghlan sa mhòr-chuid air a dhèanamh suas de cho-chruinneachaidhean, luchd-ceangail agus àidseantan tuisleachaidh. Anns a’ mhòr-chuid tha na cruinneachaidhean a’ gabhail a-steach còc peatroil ann an cumadh snàthad agus còc asphalt. Tha riatanasan coimeasach teann aig grafait glanaidh niùclasach airson smachd a chumail air eileamaidean lorg. Fo staid fhollaiseach, bidh e a’ dol tro àireamhachadh teothachd fada airson glanadh, a’ toirt air falbh neo-chunbhalachd agus a’ lughdachadh susbaint eileamaidean lorg leithid halogens agus meatailtean puing ìosal. Bidh cumadh gualain de ghrafait purrachd niuclasach a’ gabhail ris a’ phròiseas brùthaidh isostatic. Tha an stuth air a chuir ann am molltair bodhaig elastagach, air a seuladh gu teann, agus an uairsin thèid an èadhar a thoirt air falbh gus àrainneachd falamh a chumail suas. Tha am molltair air a chuir anns an t-siolandair uisgeachaidh isostatic, agus bidh an leaghan isotropic a ’toirt an aon chuideam air a’ mholltair, a ’toirt cuideam don stuth gualain, ag adhbhrachadh gum fàs an stuth amh tiugh.
Raon photovoltaic
Anns a 'ghnìomhachas photovoltaic, gu h-àraid mar an stuth dealanach airson ceallan grèine, tha tagraidhean farsaing aig grafait. Tha an giùlan sàr-mhath agus an seasmhachd cheimigeach aige ga dhèanamh na stuth air leth freagarrach airson dealanan cheallan grèine a dhèanamh. A bharrachd air an sin, is e an fhùirneis fàs criostail singilte seòrsa sileaconach am prìomh uidheamachd airson stuthan criostal singilte silicon ullachadh. Tha siostam teasachaidh an fhùirneis chriostail shingilte sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach teasadairean grafait fìor-ghlan, crucibles quartz, crucibles grafait, agus stuthan insulation, msaa. Faodar cumhachd an teasadair atharrachadh tro bholtadh no sruth an t-solair cumhachd. Tha an teas a thèid a leigeil ma sgaoil leis an teasadair air a chòmhdach leis an t-siostam insulation, a dh’ fhaodas àrainneachd raon teirmeach a chruthachadh a tha iomchaidh airson fàs criostalan singilte silicon.
Grafainn
Is e Graphene an-dràsta an nano-stuth as taine san t-saoghal, le seasmhachd ceimigeach àrd agus seasmhachd teirmeach, a bharrachd air feartan meacanaigeach agus dealain sàr-mhath. Tha cothroman tagraidh farsaing aige. Is e am prìomh stuth amh airson ullachadh graphene grafait purrachd àrd.
cuid eile
Anns an raon aerospace nas dùbhlanaiche, tha grafait fìor-ghlan fhathast a’ coileanadh air leth math. Tha e air a chleachdadh ann an lìnigeadh amhach nozzle earbaill einnsean rocaid, modaireatairean neutron de reactaran atamach, insulation teas agus stuthan dìon teas de urchraichean, agus eadhon an ceangal rèidio agus stuthan structarail giùlain air saidealan fuadain uile a’ nochdadh làthaireachd grafait fìor-ghlan àrd.
