Grafiitti on ainutlaatuinen ja poikkeuksellinen materiaali, jolla on huomattavat lämmönjohtavuusominaisuudet. Grafiitin lämmönjohtavuus kasvaa lämpötilan noustessa, ja sen lämmönjohtavuus voi olla huoneenlämmössä 1500-2000 W / (mK), mikä on noin 5 kertaa suurempi kuin kuparia ja yli 10 kertaa metallialumiinia.
Lämmönjohtavuudella tarkoitetaan materiaalin kykyä johtaa lämpöä.Sitä mitataan sillä, kuinka nopeasti lämpö voi kulkea aineen läpi.Grafiitilla, luonnossa esiintyvällä hiilen muodolla, on yksi suurimmista lämmönjohtavuudesta tunnetuista materiaaleista.Sen lämmönjohtavuus on poikkeuksellinen kerroksiinsa nähden kohtisuorassa suunnassa, mikä tekee siitä ihanteellisen materiaalin useisiin sovelluksiin.
Grafiittirakennekoostuu hiiliatomien kerroksista, jotka on järjestetty kuusikulmaiseen hilaan.Jokaisessa kerroksessa hiiliatomeja pitävät yhdessä vahvoja kovalenttisia sidoksia.Kerrosten väliset sidokset, jotka tunnetaan Van der Waalsin voimina, ovat kuitenkin suhteellisen heikkoja.Hiiliatomien järjestely näiden kerrosten sisällä antaa grafiitille sen ainutlaatuiset lämmönjohtavuusominaisuudet.
Grafiitin lämmönjohtavuus johtuu ensisijaisesti sen korkeasta hiilipitoisuudesta ja ainutlaatuisesta kiderakenteesta.Jokaisen kerroksen hiili-hiili-sidokset mahdollistavat lämmön siirtymisen helposti kerroksen tasossa. Grafiitin kemiallisesta kaavasta voimme ymmärtää, että heikot kerrosten väliset voimat mahdollistavat fononien (värähtelyenergian) nopean kulkemisen hilan läpi.
Grafiitin korkea lämmönjohtavuus on johtanut sen laajaan käyttöön eri teollisuudenaloilla.
I: Grafiittielektrodin valmistus.
Grafiitti on yksi tärkeimmistä materiaaleistagrafiittielektrodin valmistus, jolla on korkea lämmönjohtavuus, korkea lämpötilan kestävyys, hyvä kemiallinen stabiilisuus, korkea mekaaninen lujuus, joten sitä käytetään laajalti metallurgiassa, kemianteollisuudessa, sähkövoimassa ja muilla teollisuudenaloilla elektrolyytti- ja sähköuuniprosessissa.
II: Grafiittia käytetään elektroniikan alalla.
Grafiittia käytetään jäähdytyselementtimateriaalina sähköisten laitteiden, kuten transistoreiden, integroitujen piirien ja tehomoduulien, tuottaman lämmön haihduttamiseen.Sen kyky siirtää lämpöä tehokkaasti pois näistä laitteista auttaa ylläpitämään vakautta ja ehkäisee ylikuumenemista.
III:grafiittia käytetään valmistuksessaupokkaatja muotit metallin valuun.
Sen korkea lämmönjohtavuus mahdollistaa tehokkaan lämmönsiirron, mikä varmistaa metallin tasaisen kuumenemisen ja jäähdytyksen.Tämä puolestaan parantaa lopputuotteen laatua ja yhtenäisyyttä.
IV: Grafiitin lämmönjohtavuutta käytetään ilmailuteollisuudessa.
Grafiittikomposiitteja käytetään lentokoneiden ja avaruusalusten komponenttien rakentamisessa.Grafiitin poikkeukselliset lämmönsiirtoominaisuudet auttavat hallitsemaan äärimmäisiä lämpötiloja, joita koetaan avaruuslentojen ja suurnopeuslentojen aikana.
V: Grafiittia käytetään voiteluaineena useilla teollisuudenaloilla.
Sitä käytetään yleisesti valmistusprosesseissa, joissa on mukana korkeita lämpötiloja ja paineita, kuten autojen moottoreissa ja metallintyöstökoneissa.Grafiitin kyky kestää korkeita lämpötiloja samalla kun se vähentää kitkaa, tekee siitä ihanteellisen voiteluaineen tällaisiin sovelluksiin.
VI: Grafiittia käytetään tieteellisessä tutkimuksessa.
Sitä käytetään yleisesti standardimateriaalina muiden aineiden lämmönjohtavuuden mittaamiseen.Grafiitin vakiintuneet lämmönjohtavuusarvot toimivat vertailukohtana eri materiaalien lämmönsiirtoominaisuuksien vertailussa ja arvioinnissa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että grafiitin lämmönjohtavuus on poikkeuksellinen ainutlaatuisen kiderakenteensa ja korkean hiilipitoisuuden ansiosta.Sen kyky siirtää lämpöä tehokkaasti on tehnyt siitä välttämättömän useilla teollisuudenaloilla, mukaan lukien elektroniikka, metallivalu, ilmailu ja voitelu.Lisäksi grafiitti toimii vertailumateriaalina muiden aineiden lämmönjohtavuuden mittaamisessa.Ymmärtämällä ja hyödyntämällä poikkeuksellistagrafiitin ominaisuudet, voimme jatkaa uusien sovellusten ja edistysten tutkimista lämmönsiirron ja lämmönhallinnan alalla.
Postitusaika: 06.08.2023