Karbon grafit, amorf bir karbonun grafitle karıştırılmasıyla oluşan bir bileşiktir. Siyah ve çelik grisi arasında değişen çeşitli tonlarda bulabilirsiniz.
Karbon Grafitin Özellikleri
Kullanmak istediğiniz karbon grafite özgü bazı çok belirgin özellikler bulacaksınız. Bunlardan bazılarının kısa bir açıklamasını aşağıda listeleyelim:
Sıcaklığa Karşı Direnç
Karbon grafit, 200°C ile 600°C arasındaki sıcaklıklarda oksitleyici uygulamalarda olağanüstü performans gösterebilir. Yaklaşık 3000°C sıcaklıklara sahip oksitleyici olmayan uygulamalarda da aynı şekilde iyi çalışabilirler.
Düşük termal genleşme katsayıları nedeniyle, -35°C ile -270°C arasındaki kriyojenik sıcaklık uygulamaları için mükemmeldirler. Bu tür koşullarda sadece küçük bir değişiklikle şekillerini ve boyutlarını koruyabilirler.
Korozyona Karşı Direnç
Karbon grafit çok sayıda aşındırıcı elemente dayanabilir. Kükürt dioksit, petrol ve diğer birçok kimyasalın bulunduğu uygulamalarda, etkilemeden kullanabilirsiniz.
Bunun nedeni, içlerindeki karbon atomlarının altıgen yapılar oluşturan kovalent bağlarla güçlü bir şekilde bir arada tutulmasıdır. Bu bağların gücü, bu tür kimyasallardan kaynaklanan her türlü korozyona karşı direnç gösterir.
Kendi kendini yağlayan
Van der Waals kuvvetleri, grafen katmanları karbon grafitin içindekiler çok zayıftır. Bu, grafen katmanlarının karbon grafitle temas halinde olan başka bir yüzeye kolayca sürtünebileceği anlamına gelir.
Karbon grafit, dinamik bir film oluşturarak aralarındaki herhangi bir pürüzlü yüzeyi doldurur. Bu, kuru ortam uygulamalarında bile kendi kendine yağlanmasını mümkün kılar.
Gözeneklilik
Karbon grafit üretim sırasında pişirildiğinde, hidrokarbonlar gaz giderme işleminde ortadan kaldırılır. Aşırı ısı bu gazı dışarı iterek amorf karbon yapısında gözenekli bir ağ bırakır.
Gözenekli ağ, onu reçineler ve metaller gibi katkı maddeleriyle kolayca emdirebileceğimiz anlamına gelir. Bunlar, karbon grafitinizi mekanik ve kimyasal özellikleri açısından güçlendirecektir.
Karbon Grafit Nasıl Üretilir
Amorf karbonu grafitle birleştirerek karbon grafiti oluşturabiliriz. Bu iki karbon türünün de farklı fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olduğunu unutmayın.
Amorf karbonun arzu edilen özellikleri arasında aşınmaya karşı direnç, fiziksel dayanıklılık ve sertlik bulunur. Grafitte onu kendi kendini yağlayan zayıf ve yumuşak bir yapı bulacaksınız.
İkisi önce karıştırılır ve ardından bağlayıcı olarak kömür katranı zifti eklenir. Karışım daha sonra istediğiniz şekildeki kalıplara yerleştirilir ve ardından sıkıştırılır.
Sıkıştırma kalıplamadan sonra, bu parçaların son derece yüksek sıcaklıklarda kavrulması gerekir. Bu işlem, kömür katranı ziftinin karbonize olmasını sağlamak için gerçekleştirilir.
Bu, hem karbon hem de grafit içeren sağlam ve güçlü bir bileşen oluşturur. Sıkıştırmaya dayanıklıdır ve aşırı ağır yük testlerine maruz kaldığında hiçbir etki göstermez.
Karbon grafit daha sonra bir fırına yerleştirilir ve çok yüksek sıcaklıklarda pişirilir. Bu, hidrokarbonların katı yapıdan atıldığı gaz çıkışına yol açar.
Karbon grafitin gözenekliliğini, oluşturulan delik ağından elde ettiği yer burasıdır. Temel olarak, katı siyah bir süngere benzeyen bir yapınız var.
Kimyasal ve mekanik özellikleri geliştirmek için bu delikleri metal, reçine ve diğer birçok dolgu maddesiyle emprenye edebiliriz. Uygulamaya bağlı olarak, termal özelliklerini iyileştirecek ve güçlendireceklerdir.
Karbon Grafit ve Grafit
Karbon grafit ve grafit karbondan yapılmış olabilir ancak bunlar iki farklı elementtir. Başlangıç olarak, grafitin tamamen belirli bir tasarımda yapılandırılmış karbon atomlarından oluştuğunu biliyoruz.
Bu onu elmas gibi bir karbon allotropu yapar. Öte yandan, bir bağlayıcı kullanarak amorf karbon ve saf grafiti karıştırarak grafit karbon elde edersiniz.
Bu, her iki bileşenin hem fiziksel hem de mekanik özelliklerini birleştirir. Bu, karbon grafiti fiziksel ve mekanik nitelikler açısından grafitten üstün kılar.
Karbon Grafitin Faydaları
Uygulamanızda karbon grafit kullandığınızda, esas olarak özelliklerinden çeşitli faydalar elde edersiniz. Aşağıda bunlardan bazılarını derinlemesine inceleyebiliriz:
Yüksek Sıcaklık Aralığı Uygulaması
Grafit elektrotları oksitlenmemiş, oksitlenmiş ve kriyojenik uygulamalardan geniş bir sıcaklık aralığında kullanabilirsiniz. Bu, yaklaşık -270°C'den 3000°C'nin biraz üzerindeki sıcaklıklara kadar bir çalışma sağlar.
Islak ve Kuru Ortamlar
Kendiliğinden yağlandıkları için, uygulamanın kuru koşullara sahip olduğu yerlerde herhangi bir yağlama eklemenize gerek yoktur. Bu yağlama, ıslak ortam uygulamalarındaki yağ ve gres gibi yıkanıp gitmez.
Boyutsal olarak kararlı
Karbon grafitin termal genleşme katsayısı çok düşüktür, yani sıcaklığın boyutu üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Bu, aşırı sıcaklık koşullarında kolayca genleşmediği/büzülmediği veya deforme olmadığı anlamına gelir.
Aşınmaya dayanıklı
Karbon grafitinizin mükemmel performansından emin olabilirsiniz çünkü kolayca aşınmaz. Bunun nedeni, kendi kendini yağlayabilme özelliğiyle birleşen mükemmel termal özellikleridir.
Korozyon Direnci
Kimyasal olarak inaktif olduğundan, aşındırıcı ortamlarda kolayca uygulayabilirsiniz. Ayrıca tuz gibi gözenekli emprenye maddeleri sayesinde oksidasyonun etkilerinden de korunur.
Yüksek Isı İletkenliği
Bu, karbon grafitinizin uygulamanızda sürtünmeden kaynaklanan ısıyı dağıtabileceği veya aktarabileceği anlamına gelir. Düşük termal iletkenliğe sahip malzemeler normalde çalışma ısısını çok düşük bir oranda aktarır.
Özel Parçalar İçin Karbon Grafit
Eğer daha önce özel bir parçayı değiştirmeniz gereken bir durumla karşılaştıysanız, o zaman karbon grafit bir seçenek olmalı. Çoğu insan, birkaç nedenden ötürü karbon grafiti bu tür parçaların yerine tercih eder.
Mükemmel doğal kendi kendini yağlama özelliklerine sahip olmasının yanı sıra, karbon grafit yüksek sıcaklıklara ve korozyona dayanabilir. Ayrıca, hem güçlü hem de serttir, bu nedenle parçanız için dayanıklılık sağlar.
Termal olarak kararlı olduğundan, hem korozyona hem de kimyasal etkilere maruz kalan alanlarda rahatlıkla kullanabilirsiniz. Çok yönlülüğünü geliştirmek istiyorsanız, onu oksidasyon inhibitörleri veya hatta reçinelerle kolayca emdirebilirsiniz.
Hassas bir şekilde işleyebilirseniz, stokta olmayan parçaları alabilirsiniz. Hatta en bilinmeyen parçayı bile zaman testine dayanacağı garantisiyle işletebilirsiniz.
Karbon Grafitin Uygulamaları
Karbon grafit, çeşitli endüstrilerde çok sayıda uygulamada kullanabileceğiniz çok yönlü bir malzemedir. Bu, yüksek sıcaklıklara dayanma, kendi kendini yağlama ve iyi termal özelliklere sahip olma yeteneği nedeniyle önemlidir.
Uygulamasını, ondan çıkarabileceğimiz bileşenlere göre analiz edebiliriz. Bunlardan bazıları şunlardır:
- Küresel vana yuvaları
- Çeşitli burç ve yatak tipleri
- Çeşitli endüstriyel pompalarda kullanılan kanatçıkların imalatı
- Özel parçaların imalatı
- Kriyojenik uygulamalarda mekanik salmastra yüzeyleri ve sızdırmazlık halkaları gibi çeşitli contalar
- Aşınma plakaları
Çözüm
Karbon grafit, uygulamalarınızda kullanıldığında çok çeşitli avantajlar sunabilir. Yüksek sıcaklıklara dayanabilen karbonlu bağlarıyla, karbon ve grafitin çeşitli elementlerini birleştirirler.
Grafitin kendi kendini yağlama özelliğini alır ve karbonun gücü ve aşınma direnciyle harmanlar. Mükemmel kimyasal ve mekanik özelliklere sahip müthiş bir malzeme elde etmek için çeşitli emprenye maddeleriyle zenginleştirilebilirler.
Daha Fazla Kaynak:
Grafit – Kaynak: WIKIPEDIA
Grafit Özellikleri – Kaynak: BRITANNICA
