ग्रेफाइट फिलर्स कार्यात्मक सामग्री हैं जो मुख्य सामग्री के रूप में ग्रेफाइट से बनी होती हैं और अन्य सहायक सामग्री के साथ जटिल होती हैं। वे सीलिंग, स्नेहन, विद्युत चालकता और संक्षारण प्रतिरोध में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। उनका मुख्य प्रदर्शन मुख्य रूप से उनके मुख्य घटकों की संरचना और अनुपात पर निर्भर करता है, विशेष रूप से ग्रेफाइट की गुणवत्ता और इसके साथ जो एडिटिव्स को जटिल किया जाता है।
ग्रेफाइट: ग्रेफाइट भराव का मुख्य घटक
ग्रेफाइट ग्रेफाइट फिलर्स का प्राथमिक घटक है, जिसमें आमतौर पर अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर विशिष्ट अनुपात के साथ, समग्र सूत्रीकरण का 60% से 95% शामिल होता है। प्राकृतिक और सिंथेटिक ग्रेफाइट दोनों का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है, लेकिन उनके माइक्रोस्ट्रक्चर और गुण भिन्न होते हैं। प्राकृतिक ग्रेफाइट (जैसे कि फ्लेक ग्रेफाइट) में कमजोर इंटरलेयर बॉन्ड के साथ एक स्तरित क्रिस्टल संरचना होती है, जिससे यह आसान हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट स्व - स्नेहन होता है। इसके विपरीत, सिंथेटिक ग्रेफाइट (जैसे कि उच्च - तापमान कैल्सीड पेट्रोलियम कोक - आधारित ग्रेफाइट) आम तौर पर शुद्ध होता है और इसमें कम अशुद्धता सामग्री होती है, जिससे यह कड़े रासायनिक स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
ग्रेफाइट के उत्कृष्ट गुण इसे एक कोर भराव बनाते हैं:
1.
स्व - स्नेहन: ग्रेफाइट लेयर्स एक दूसरे के बीच आसानी से स्लाइड करते हैं, सूखे घर्षण या कम - स्नेहन की स्थिति के नीचे पहनने को कम करते हैं।
2.
उच्च तापमान प्रतिरोध: ग्रेफाइट हवा में लगभग 450 डिग्री तक और यहां तक कि अक्रिय गैस में 3000 से अधिक डिग्री तक संचालित हो सकता है।
3.
रासायनिक स्थिरता: ग्रेफाइट अधिकांश रासायनिक मीडिया के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, मजबूत ऑक्सीकरण एसिड (जैसे केंद्रित नाइट्रिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड) के अपवाद के साथ।
4.
चालकता: ग्रेफाइट में उत्कृष्ट इलेक्ट्रॉनिक चालकता है, जो इसे प्रवाहकीय सीलिंग या एंटीस्टैटिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
सहायक सामग्री: समग्र प्रदर्शन में सुधार की कुंजी
हालांकि ग्रेफाइट प्राथमिक घटक है, शुद्ध ग्रेफाइट फिलर्स अक्सर जटिल ऑपरेटिंग स्थितियों की मांगों को पूरा करने के लिए संघर्ष करते हैं। इसलिए, सहायक सामग्री को अक्सर उनके प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए जोड़ा जाता है। सामान्य सहायक सामग्री में शामिल हैं:
1। बाइंडर्स (जैसे रेजिन, रबर्स, या धातु ऑक्साइड)
बाइंडर्स ग्रेफाइट फिलर्स की यांत्रिक शक्ति और फॉर्मेबिलिटी को बढ़ाते हैं, जो उन्हें विभिन्न प्रसंस्करण तकनीकों (जैसे मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, या संसेचन) के लिए उपयुक्त बनाते हैं। उदाहरण के लिए:
• राल बाइंडर्स (जैसे कि फेनोलिक रेजिन और एपॉक्सी रेजिन): वे भराव की कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, जिससे वे स्थिर सीलिंग के लिए उपयुक्त होते हैं।
• रबर बाइंडर्स (जैसे नाइट्राइल रबर और फ्लोरोरुबर): लचीलेपन और गतिशील सीलिंग प्रदर्शन को बढ़ाना, पारस्परिक या रोटरी सील के लिए उपयुक्त।
• धातु ऑक्साइड (जैसे जिंक ऑक्साइड और एल्यूमीनियम ऑक्साइड): तापीय चालकता और उच्च - तापमान प्रतिरोध में सुधार।
2। फाइबर को मजबूत करना (जैसे कि कार्बन फाइबर, ग्लास फाइबर और अरामिड फाइबर):
यांत्रिक शक्ति में सुधार करने और ग्रेफाइट फिलर्स के प्रतिरोध को पहनने के लिए, फाइबर को मजबूत करने के लिए अक्सर जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए:
• कार्बन फाइबर: उच्च शक्ति और उच्च - तापमान प्रतिरोध को जोड़ती है, उच्च - तापमान और उच्च - दबाव सीलिंग वातावरण के लिए उपयुक्त है।
• ग्लास फाइबर: कम लागत और भराव के आंसू प्रतिरोध में सुधार करता है।
• अरामिड फाइबर: अत्यधिक उच्च पहनने के प्रतिरोध और तन्यता ताकत प्रदान करता है, चरम परिचालन स्थितियों के लिए उपयुक्त है।
3। ठोस स्नेहक (जैसे कि मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड और पॉलीटेट्रफ्लुओरोएथिलीन (पीटीएफई))
कुछ उच्च - लोड या कम - गति घर्षण अनुप्रयोगों में, ग्रेफाइट पर्याप्त स्नेहन प्रदान नहीं कर सकता है, इसलिए अन्य ठोस स्नेहक जोड़े जाते हैं:
• मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड (MOS₂): उच्च तापमान और उच्च भार के तहत उत्कृष्ट प्रदर्शन, अक्सर ग्रेफाइट के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है।
• पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन (PTFE): घर्षण का एक बहुत कम गुणांक है और कम घर्षण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को सील करने के लिए उपयुक्त है।
विशेष ग्रेफाइट भराव की रचना समायोजन
ग्रेफाइट फिलर्स की संरचना को विभिन्न अनुप्रयोगों के अनुरूप बनाया जा सकता है:
• संक्षारण - प्रतिरोधी ग्रेफाइट फिलर्स: एसिड और क्षार प्रतिरोध में सुधार के लिए निकल और चांदी जैसे धातु पाउडर को जोड़ा जाता है।
• प्रवाहकीय ग्रेफाइट भराव: ग्रेफाइट शुद्धता बढ़ जाती है और चालकता बढ़ाने के लिए तांबे के पाउडर या कार्बन नैनोट्यूब को जोड़ा जाता है।
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) सिंथेटिक ग्रेफाइट का उपयोग अशुद्धियों को कम करने, अर्धचालक और परमाणु उद्योगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है।
ग्रेफाइट फिलर्स मुख्य रूप से ग्रेफाइट से बने होते हैं, जिसमें सहायक सामग्री जैसे कि बाइंडर्स, फाइबर को मजबूत करने और ठोस स्नेहक के वैज्ञानिक अनुपात के माध्यम से अनुकूलित प्रदर्शन के साथ। अंतिम प्रदर्शन ग्रेफाइट (प्राकृतिक या सिंथेटिक), इसकी पवित्रता और समग्र घटकों की पसंद पर निर्भर करता है। औद्योगिक प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, ग्रेफाइट फिलर्स की संरचना एयरोस्पेस, ऊर्जा और रासायनिक उद्योगों की कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए और भी अधिक परिष्कृत हो जाएगी, और उच्च - अंतिम उपकरण।
