Karbono grafitoa, grafito edo grafito material gisa ere ezaguna, tenperatura altuko material bikaina da, errendimendu-ezaugarri ikusgarri askorekin. Tenperatura altuko aplikazioetan, karbono-grafitoaren urtze-puntua ulertzea ezinbestekoa da, zuzenean eragiten baitu materialen egonkortasunean eta erabilgarritasunean muturreko ingurune termikoetan.
Karbono grafitoa karbono atomoz osatutako materiala da, hainbat kristal-egitura dituena. Grafito-egitura ohikoena geruzadun egitura da, non karbono atomoak geruza hexagonaletan antolatuta dauden, eta geruzen arteko lotura ahula den, beraz, geruzak nahiko erraz irristatu daitezke. Egitura honek karbono grafitoari eroankortasun termiko eta lubrifikazio bikaina ematen dio, tenperatura altuko eta marruskadura handiko inguruneetan ondo funtziona dezan.
Karbono grafitoaren urtze-puntua
Karbono grafitoaren urtze-puntua karbono grafitoak solidotik likidora eraldatzen den tenperaturari egiten dio erreferentzia presio atmosferiko estandarraren pean. Grafitoaren urtze-puntua bere kristal-egitura eta purutasuna bezalako faktoreen araberakoa da, beraz, zenbait aldaketa izan ditzake. Hala ere, normalean, grafitoaren urtze-puntua tenperatura altuko tartean dago.
Grafitoaren urtze-puntu estandarra normalean 3550 gradu Celsius ingurukoa da (edo 6422 gradu Fahrenheit ingurukoa). Horrek grafitoa tenperatura altuko material oso erresistente bihurtzen du, tenperatura altuko hainbat aplikaziotarako egokia, hala nola metalen urtzea, arku elektrikoko labeak, erdieroaleen ekoizpena eta laborategiko labeak. Bere urtze-puntu altuak grafitoak bere egitura-egonkortasuna eta errendimendua mantentzea ahalbidetzen du muturreko ingurune termiko hauetan, urtzeko edo erresistentzia mekanikoa galtzeko joerarik gabe.
Hala ere, kontuan izan behar da grafitoaren urtze-puntua bere pizte-puntuaren desberdina dela. Grafitoa ez da urtzen tenperatura oso altuetan, baina muturreko baldintzetan erre daiteke (oxigenoan aberatsak diren inguruneetan, adibidez).
Grafitoaren aplikazioa tenperatura altuan
Grafitoaren urtze-puntu altuak funtsezko zeregina du hainbat arlotan, eta hauek dira tenperatura altuko aplikazio nagusietako batzuk:
1. Metalen urtzea
Metalen urtze-prozesuan, urtze-puntu altuko grafitoa erabili ohi da osagai gisa, hala nola, gurutzak, elektrodoak eta labeen estalkiak. Tenperatura oso altuak jasan ditzake eta eroankortasun termiko bikaina du, eta horrek metalak urtzen eta galdatzen laguntzen du.
2. Erdieroaleen fabrikazioa
Erdieroaleen fabrikazio prozesuak tenperatura altuko labeak behar ditu silizio kristalinoa bezalako erdieroale materialak prestatzeko. Grafitoa oso erabilia da labe eta berogailu elementu gisa, tenperatura oso altuetan funtziona dezakeelako eta eroankortasun termiko egonkorra eman dezakeelako.
3. Industria kimikoa
Grafitoa industria kimikoan erabiltzen da erreaktore kimikoak, hodiak, berogailu elementuak eta katalizatzaileen euskarri materialak fabrikatzeko. Tenperatura altuetan duen egonkortasunak eta korrosioarekiko erresistentziak aukera aproposa bihurtzen dute substantzia korrosiboak maneiatzeko.
4. Laborategiko sukaldea
Laborategiko sukaldeek grafitoa erabiltzen dute normalean berogailu elementu gisa tenperatura altuko hainbat esperimentu eta materialen prozesamendurako. Grafitozko gurutzak ere erabili ohi dira laginak urtzeko eta analisi termikorako.
5. Industria aeroespaziala eta nuklearra
Industria aeroespazialean eta nuklearrean, grafitoa tenperatura altuko materialak eta osagaiak fabrikatzeko erabiltzen da, hala nola erreaktore nuklearretan erregai-hagatxoen estaldura-materialak.
Grafitoaren aldaerak eta aplikazioak
Grafito estandarraz gain, badira beste karbono grafito aldaera mota batzuk, hala nola grafito pirolitikoa, grafito eraldatua, metalezko grafito konpositeak, etab., tenperatura altuko aplikazio desberdinetan errendimendu ezaugarri bereziak dituztenak.
Grafito pirolitikoa: Grafito mota honek anisotropia handia eta eroankortasun termiko bikaina ditu. Oso erabilia da hainbat arlotan, hala nola aeroespazialki eta erdieroaleen industrian.
Grafito eraldatua: Grafitoan ezpurutasunak edo gainazaleko aldaketak sartuz, propietate espezifikoak hobetu daitezke, hala nola korrosioarekiko erresistentzia hobetzea edo eroankortasun termikoa hobetzea.
Metalezko grafitozko konposite materialak: Material konposite hauek grafitoa metalezko materialekin konbinatzen dute, grafitoaren tenperatura altuko propietateak eta metalaren propietate mekanikoak dituzte, eta tenperatura altuko egitura eta osagaietarako egokiak dira.
Condorio
Karbono grafitoaren urtze-puntu altuak ezinbesteko material bihurtzen du tenperatura altuko hainbat aplikaziotan. Metalen urtzean, erdieroaleen fabrikazioan, industria kimikoan edo laborategiko labeetan izan, grafitoak funtsezko zeregina du prozesu horiek muturreko tenperaturetan egonkor egin ahal izateko. Aldi berean, grafitoaren aldaera eta aldaketa desberdinek hainbat aplikazio espezifikotarako ere egokitzen dute, industria eta zientzia komunitateei irtenbide ugari eskainiz. Teknologiaren etengabeko garapenarekin, tenperatura altuko prozesuen etengabe aldatzen ari diren beharrei erantzuteko tenperatura altuko material berri gehiago agertzea espero dezakegu.
Argitaratze data: 2023ko urriaren 23a