उच्च-शुद्धता वाला ग्रेफ़ाइट: कोई और पैकेजिंग नहीं। वास्तव में यह कारगर है!

उच्च श्रेणी के उद्योग में बहुप्रतीक्षित पसंद होने के कारण, उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट की ताकत को कम करके नहीं आंका जा सकता। अपने उत्कृष्ट स्व-स्नेहन गुणों, उच्च शक्ति, अच्छी विद्युत चालकता, एसिड और क्षार के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध, छोटे विस्तार गुणांक, उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता, उच्च सीलिंग प्रदर्शन और समान और घने संरचना के साथ, यह खुद को विद्युत, धातु विज्ञान, राष्ट्रीय रक्षा और एयरोस्पेस, ऊर्जा और रासायनिक इंजीनियरिंग जैसे उद्योगों में मजबूती से स्थापित करता है। इसके अलावा, यह तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक, परमाणु उद्योग और फोटोवोल्टिक्स जैसे उभरते क्षेत्रों में एक मुख्य स्थान रखता है, और इसे तकनीकी विकास में "महत्वपूर्ण हिस्सा" माना जा सकता है।

कच्चे माल और तैयारी के तरीकों के आधार पर उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट को प्राकृतिक उच्च शुद्धता ग्रेफाइट और कृत्रिम उच्च शुद्धता ग्रेफाइट में वर्गीकृत किया जा सकता है। उच्च शुद्धता वाले प्राकृतिक ग्रेफाइट का व्यापक रूप से इसकी उत्कृष्ट विद्युत चालकता और गर्मी हस्तांतरण गुणों के कारण विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि आग रोक सामग्री, विरोधी जंग कोटिंग्स, कार्बन इलेक्ट्रोड, जनरेटर, स्नेहक और परमाणु उद्योग में सुरक्षात्मक सामग्री। दूसरी ओर, कृत्रिम उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट को इसकी एकसमान आकृति विज्ञान और कण आकार वितरण के कारण पूर्व {{8} बेक्ड एनोड, विशेष ग्रेफाइट और परमाणु उद्योग में लागू किया जाता है।

प्राकृतिक ग्रेफाइट से उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट के उत्पादन में अक्सर पहले ग्रेफाइट अयस्क को शुद्ध करने के लिए प्लवनशीलता विधि का उपयोग करना शामिल होता है, फिर प्लवनशीलता सांद्रण को और अधिक शुद्ध करने के लिए क्षार विधि या हाइड्रोजन फ्लोराइड विधि का उपयोग करना, और अंत में उच्च {{3} तापमान विधियों या उच्च {4} तापमान क्लोरीनीकरण विधियों के माध्यम से उच्च {2} शुद्धता वाले ग्रेफाइट उत्पाद प्राप्त करना शामिल होता है। हालाँकि, कृत्रिम उच्च शुद्धता वाला ग्रेफाइट आम तौर पर प्रारंभिक रूप से कच्चे माल को संसाधित करके और फिर उन्हें ग्रेफाइटाइजेशन और शुद्धिकरण के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई उच्च तापमान प्रतिक्रिया भट्टी में रखकर प्राप्त किया जाता है। मुख्य प्रक्रिया पेट्रोलियम कोक और डामर कोक को ग्रेफाइटाइज करने के लिए भट्टी के अत्यधिक उच्च तापमान का उपयोग करना है, और अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए हैलोजन गैसों को पेश करना है, जिससे वे वाष्पीकृत और अस्थिर हो जाते हैं, जिससे उच्च शुद्धता वाला ग्रेफाइट प्राप्त होता है।

चाहे वह उच्चशुद्धता वाले प्राकृतिक ग्रेफाइट का उत्पादन हो या उच्चशुद्धता वाले कृत्रिम ग्रेफाइट का, कच्चे माल की गुणवत्ता पर सख्त आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। प्राकृतिक ग्रेफाइट से उच्च-शुद्धता वाले ग्रेफाइट की आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए, केवल उच्च-तापमान विधि ही उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। हालाँकि, उच्च तापमान विधि में उच्च ऊर्जा खपत और उपकरणों की उच्च आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए इसमें कच्चे माल की गुणवत्ता के लिए भी कुछ आवश्यकताएं होती हैं। आमतौर पर, यह शुद्धिकरण के लिए अन्य शुद्धिकरण विधियों के माध्यम से प्राप्त 99% शुद्धता वाले ग्रेफाइट उत्पादों का उपयोग करता है, जो अंततः 99.99% उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट की आवश्यकता तक पहुंचता है। कृत्रिम उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट, उच्च गुणवत्ता वाले पेट्रोलियम कोक और डामर कोक को अक्सर उत्पादन के लिए चुना जाता है। पेट्रोलियम कोक की राख सामग्री 0.5% से कम होनी चाहिए, और आमतौर पर केवल कम सल्फर वाले पेट्रोलियम कोक का उपयोग उत्पादन के लिए किया जाता है। इसलिए, पेट्रोलियम कोक की सल्फर सामग्री 0.5% से कम है।

कच्चे माल के रूप में उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट का उपयोग करने वाले उद्योग मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर सामग्री, फोटोवोल्टिक, ग्राफीन और परमाणु ग्रेफाइट जैसे उच्च तकनीकी क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

तीसरी-पीढ़ी की अर्धचालक सामग्री

  सेमीकंडक्टर उद्योग में, ग्रेफाइट उत्पादों का व्यापक रूप से उच्च तापमान ताप उपचार उपकरण जैसे क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेस, कार्बोनाइजेशन फर्नेस और ग्रेफाइटाइजेशन फर्नेस में उपयोग किया जाता है। तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर सिलिकॉन कार्बाइड में उपयोग किए जाने वाले उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट उत्पादों में क्रिस्टल वृद्धि के लिए ग्रेफाइट क्रूसिबल, ग्रेफाइट हीटर और ग्रेफाइट पाउडर आदि शामिल हैं। इन उत्पादों की शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल की गुणवत्ता में निर्णायक भूमिका निभाती है।

वर्तमान में, अधिकांश उद्यम सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल का उत्पादन करते समय भौतिक वाष्प परिवहन विधि का उपयोग करते हैं। इस विधि में, सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को ग्रेफाइट क्रूसिबल के नीचे रखा जाता है, और सिलिकॉन कार्बाइड बीज क्रिस्टल को ग्रेफाइट क्रूसिबल के शीर्ष पर रखा जाता है। फिर, ग्रेफाइट क्रूसिबल को तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि सिलिकॉन कार्बाइड अपने उर्ध्वपातन तापमान तक नहीं पहुंच जाता। इसके बाद, सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर धीरे-धीरे Si वाष्प, Si2C और SiC2 जैसे गैसीय पदार्थों में विघटित हो जाता है। ये पदार्थ धीरे-धीरे अक्षीय तापमान प्रवणता के तहत क्रूसिबल के शीर्ष पर उर्ध्वपातित हो जाएंगे और क्रूसिबल के शीर्ष पर SiC बीज क्रिस्टल की सतह पर संघनित हो जाएंगे, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल प्राप्त होंगे।

परमाणु ग्रेफाइट

   परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग में परमाणु {{0} ग्रेड उच्च {{1} शुद्धता ग्रेफाइट व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है। नाभिकीय - ग्रेड ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग इसके मूल में किया जाता है

उच्च{{0}तापमान वाली गैस-ठंडे रिएक्टर, जैसे ट्यूब, ईंधन तत्व और सहायक घटक।

परमाणु {{0}ग्रेड ग्रेफाइट उच्च {{1}शुद्धता वाला ग्रेफाइट होना चाहिए। उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट में मुख्य रूप से समुच्चय, बाइंडर और संसेचन एजेंट होते हैं। समुच्चय में मुख्य रूप से सुई के आकार का पेट्रोलियम कोक और डामर कोक शामिल है। परमाणु {{7}ग्रेड उच्च-शुद्धता वाले ग्रेफाइट में ट्रेस तत्वों को नियंत्रित करने के लिए अपेक्षाकृत सख्त आवश्यकताएं होती हैं। एक वायुरोधी स्थिति के तहत, यह शुद्धिकरण के लिए लंबे समय तक उच्च तापमान कैल्सीनेशन से गुजरता है, अशुद्धियों को दूर करता है और हैलोजन और कम पिघलने वाली बिंदु धातुओं जैसे ट्रेस तत्वों की सामग्री को कम करता है। परमाणु -ग्रेड उच्च-शुद्धता वाले ग्रेफाइट का कार्बोनाइजेशन मोल्डिंग आइसोस्टैटिक दबाने की प्रक्रिया को अपनाता है। सामग्री को एक लोचदार बॉडी मोल्ड में रखा जाता है, कसकर सील किया जाता है, और फिर वैक्यूम वातावरण बनाए रखने के लिए हवा को हटा दिया जाता है। मोल्ड को आइसोस्टैटिक हाइड्रोलिक सिलेंडर में रखा जाता है, और आइसोट्रोपिक तरल मोल्ड पर समान दबाव डालता है, जिससे दबाव कार्बन सामग्री तक पहुंच जाता है, जिससे कच्चा माल सघन हो जाता है।

फोटोवोल्टिक क्षेत्र

फोटोवोल्टिक उद्योग में, विशेष रूप से सौर कोशिकाओं के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में, ग्रेफाइट का व्यापक अनुप्रयोग होता है। इसकी उत्कृष्ट चालकता और रासायनिक स्थिरता इसे सौर कोशिकाओं के इलेक्ट्रोड के उत्पादन के लिए एक आदर्श सामग्री बनाती है। इसके अलावा, पुल प्रकार सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेस सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल सामग्री तैयार करने के लिए मुख्य उपकरण है। एकल क्रिस्टल भट्ठी की हीटिंग प्रणाली में मुख्य रूप से उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट हीटर, क्वार्ट्ज क्रूसिबल, ग्रेफाइट क्रूसिबल और इन्सुलेशन सामग्री आदि शामिल हैं। ग्रेफाइट हीटर पर प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली लागू करके, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कच्चे माल को पिघलाने के लिए एक थर्मल स्रोत प्रदान किया जाता है। हीटर की शक्ति को बिजली आपूर्ति के वोल्टेज या करंट के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है। हीटर द्वारा छोड़ी गई गर्मी को इन्सुलेशन सिस्टम द्वारा इन्सुलेट किया जाता है, जो सिलिकॉन सिंगल क्रिस्टल के विकास के लिए उपयुक्त थर्मल फ़ील्ड वातावरण बना सकता है।

ग्राफीन

ग्राफीन वर्तमान में दुनिया का सबसे पतला नैनोमटेरियल है, जिसमें उच्च रासायनिक स्थिरता और थर्मल स्थिरता के साथ-साथ उत्कृष्ट यांत्रिक और विद्युत गुण हैं। इसमें व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। ग्राफीन तैयार करने के लिए मुख्य कच्चा माल उच्च शुद्धता वाला ग्रेफाइट है।

अन्य

    अधिक चुनौतीपूर्ण एयरोस्पेस क्षेत्र में, उच्च शुद्धता वाला ग्रेफाइट अभी भी असाधारण रूप से अच्छा प्रदर्शन करता है। इसका उपयोग रॉकेट इंजन टेल्स के नोजल थ्रोट लाइनर, परमाणु रिएक्टरों के न्यूट्रॉन मॉडरेटर, मिसाइलों की गर्मी इन्सुलेशन और गर्मी प्रतिरोधी सामग्री, और यहां तक ​​कि कृत्रिम उपग्रहों पर रेडियो कनेक्शन और प्रवाहकीय संरचनात्मक सामग्री में भी किया जाता है, सभी में उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट की उपस्थिति होती है।