گرافىتلاشتۇرۇش جەريانىنىڭ ئاساسلىق جەريان پارامېتىرلىرى نېمە؟

گرافىتلاشتۇرۇش ئامورف، تەرتىپسىز كاربونلۇق ماتېرىياللارنى تەرتىپلىك گرافىتلىق كىرىستال قۇرۇلمىغا ئايلاندۇرىدىغان يادرولۇق جەريان بولۇپ، ئۇنىڭ ئاساسلىق پارامېتىرلىرى گرافىتلاشتۇرۇش دەرىجىسى، ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى ۋە ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىگە بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ. گرافىتلاشتۇرۇشنىڭ مۇھىم جەريان پارامېتىرلىرى ۋە تېخنىكىلىق ئامىللىرى تۆۋەندە كۆرسىتىلدى:

I. يادرو تېمپېراتۇرا پارامېتىرلىرى

نىشان تېمپېراتۇرا دائىرىسى
گرافىتلاشتۇرۇش ماتېرىياللارنى 2300–3000℃ گىچە قىزىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ، بۇ يەردە:

• 2500℃ گرافىت قەۋەت ئارىلىقىنىڭ كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئازىيىشىنىڭ مۇھىم نۇقتىسى بولۇپ، تەرتىپلىك قۇرۇلما شەكىللىنىشىنى باشلايدۇ؛
• 3000℃ تېمپېراتۇرىدا، گرافىتلىشىش تاماملىنىشقا يېقىنلىشىدۇ، قەۋەتلەر ئارا بوشلۇق 0.3354nm (ئىدىئال گرافىت قىممىتى) دا مۇقىملىشىدۇ، گرافىتلىشىش دەرىجىسى %90 تىن ئاشىدۇ.

يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ساقلاش ۋاقتى

• ئوچاق تېمپېراتۇرىسىنىڭ بىردەك تەقسىملىنىشىنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن نىشان تېمپېراتۇرىنى 6-30 سائەت ساقلاڭ؛
• توك بىلەن تەمىنلەش جەريانىدا قارشىلىقنىڭ قايتا ئۆرلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ۋە تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىدىن كېلىپ چىققان تور نۇقسانلىرىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن قوشۇمچە 3-6 سائەت تۇرغۇزۇش تەلەپ قىلىنىدۇ.

II. قىزىتىش ئەگرى سىزىقىنى كونترول قىلىش

باسقۇچلۇق ئىسسىتىش ئىستراتېگىيىسى

• دەسلەپكى قىزىتىش باسقۇچى (0–1000℃): ئۇچۇشچان ماددىلارنىڭ (مەسىلەن، قارا ماي، گازلار) ئاستا-ئاستا قويۇپ بېرىلىشىنى ئىلگىرى سۈرۈش ۋە ئوچاقنىڭ پارتلاپ كېتىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن سائىتىگە 50℃ تېمپېراتۇرىدا كونترول قىلىنىدۇ؛
• قىزىتىش باسقۇچى (1000–2500℃): توك قارشىلىقى تۆۋەنلىگەندە، توك مىقدارى 100℃/سائەتكىچە ئۆستۈرۈلىدۇ، توك مىقدارىنى ساقلاپ قېلىش ئۈچۈن توك تەڭشىلىنىدۇ؛
• يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق قايتا بىرىكمە باسقۇچى (2500–3000℃): تور نۇقسانلىرىنى رېمونت قىلىش ۋە مىكروكرىستاللىق قايتا تەشكىللەشنى تاماملاش ئۈچۈن 20–30 سائەت ساقلىنىدۇ.

ئۆزگىرىشچان باشقۇرۇش

• يەرلىك قويۇقلۇقتىن ساقلىنىش ئۈچۈن خام ماتېرىياللارنى ئۇچۇچان ماددىلارغا ئاساسەن ئارىلاشتۇرۇش كېرەك؛
• ئۇچۇچان ماددىلارنىڭ ئۈنۈملۈك چىقىپ كېتىشىنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، ئۈستۈنكى ئىزولياتسىيەدە ھاۋا ئالماشتۇرۇش تۆشۈكلىرى بار؛
• تولۇقسىز كۆيۈش ۋە قارا تۈتۈن پەيدا بولۇشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ئەڭ يۇقىرى ئۇچۇشچان چىقىرىش مىقدارىدا (مەسىلەن، 800–1200℃) قىزىتىش ئەگرى سىزىقى ئاستىلايدۇ.

III. ئوچاق يۈكىنى ئەلالاشتۇرۇش

بىردەك قارشىلىق كۆرسىتىش ماتېرىيالى تەقسىماتى

• زەررىچىلەر توپلىنىشىدىن كېلىپ چىققان ئېغىش ئېقىمىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، قارشىلىق كۆرسىتىش ماتېرىياللىرى ئۇزۇن لىنىيەلىك يۈكلەش ئارقىلىق ئوچاقنىڭ بېشىدىن قۇيرۇقىغىچە تەكشى تەقسىملىنىشى كېرەك؛
• يېڭى ۋە ئىشلىتىلگەن تىگېللارنى مۇۋاپىق ئارىلاشتۇرۇش كېرەك، قارشىلىق ئۆزگىرىشى سەۋەبىدىن يەرلىكتە قىزىپ كېتىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن قەۋەت-قەۋەت قىلىپ قويۇشقا بولمايدۇ.

ياردەمچى ماتېرىيال تاللاش ۋە زەررىچە چوڭلۇقىنى كونترول قىلىش

• قارشىلىقنىڭ بىر خىل ئەمەسلىكىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن، ياردەمچى ماتېرىياللارنىڭ ≤10% ى 0–1 مىللىمېتىر نېپىز بولۇشى كېرەك؛
• ئارىلاشمىلارنىڭ سۈمۈرۈلۈشى خەۋپىنى ئازايتىش ئۈچۈن، تۆۋەن كۈللۈك (<1%) ۋە تۆۋەن ئۇچۇچانلىقلىق (<5%) ياردەمچى ماتېرىياللارغا ئالدىنقى ئورۇندا تۇرىدۇ.

IV. سوۋۇتۇش ۋە چۈشۈرۈشنى كونترول قىلىش

تەبىئىي سوۋۇتۇش جەريانى

• سۇ پۈركۈش ئارقىلىق مەجبۇرىي سوۋۇتۇش چەكلەنگەن؛ ئەكسىچە، ماتېرىياللار ئىسسىقلىق بېسىمىنىڭ يېرىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن تۇتقۇچ ياكى سۈمۈرۈش ئۈسكۈنىلىرى ئارقىلىق قەۋەت-قەۋەت چىقىرىۋېتىلىدۇ؛
• ماتېرىيال ئىچىدىكى تېمپېراتۇرانىڭ ئاستا-ئاستا ئۆزگىرىشىگە كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن سوۋۇتۇش ۋاقتى ≥7 كۈن بولۇشى كېرەك.

يۈك چۈشۈرۈش تېمپېراتۇرىسى ۋە قېپىقنى بىر تەرەپ قىلىش

• تېمپېراتۇرا ~150℃ غا يەتكەندە ئەڭ ياخشى بوشلۇقتىن چىقىرىلىدۇ؛ بالدۇر چىقىرىۋېتىش ماتېرىيالنىڭ ئوكسىدلىنىشىنى (ئۆلچەملىك يۈز كۆلىمىنىڭ ئېشىشى) ۋە تېمپېراتۇرىنىڭ بۇزۇلۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ؛
• يۈك چۈشۈرۈش جەريانىدا، 1-5 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى قېپىق (كىچىك ئارىلاشمىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ) شەكىللىنىدۇ، شۇڭا ئايرىم ساقلىنىشى، لاياقەتلىك ماتېرىياللارنى توشۇش ئۈچۈن توننا خالتىلارغا ئوراپ قاچىلاش كېرەك.

V. گرافىتلىنىش دەرىجىسىنى ئۆلچەش ۋە خۇسۇسىيەت مۇناسىۋىتى

ئۆلچەش ئۇسۇللىرى

• رېنتىگېن نۇرى دىفراكسىيەسى (XRD): (002) دىفراكسىيە چوققىسى ئورنى ئارقىلىق قەۋەتلەر ئارا بوشلۇق d002 نى ھېسابلايدۇ، گرافىتلىنىش دەرىجىسى g فىرانكلىن فورمۇلاسى ئارقىلىق چىقىرىلىدۇ:

(بۇ يەردە c0 ئۆلچەنگەن قەۋەت ئارىلىقى؛ d002=0.3360nm بولغاندا g=84.05%).

• رامان سپېكتروسكوپىيەسى: D چوققىسىنىڭ G چوققىسىغا بولغان كۈچلۈكلۈك نىسبىتى ئارقىلىق گرافىتلىنىش دەرىجىسىنى مۆلچەرلەيدۇ.

مۈلۈك تەسىرى

• گرافىتلىنىش دەرىجىسىنىڭ ھەر 0.1 ئېشىشى قارشىلىقنى %30 تۆۋەنلىتىدۇ ۋە ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى %25 ئاشۇرىدۇ؛
• يۇقىرى گرافىتلانغان ماتېرىياللار (>90%) نىڭ ئۆتكۈزۈشچانلىقى 1.2 × 10⁵ S/m غىچە يېتىدۇ، گەرچە سوقۇلۇش چىدامچانلىقى تۆۋەنلىشى مۇمكىن، شۇڭا ئىقتىدارنى تەڭپۇڭلاشتۇرۇش ئۈچۈن بىرىكمە ماتېرىيال تېخنىكىسىنى قوللىنىشقا توغرا كېلىدۇ.

VI. ئىلغار جەريان پارامېتىرلىرىنى ئەلالاشتۇرۇش

كاتالىزاتورلۇق گرافىتلاشتۇرۇش

• تۆمۈر/نىكېل كاتالىزاتورى Fe₃C/Ni₃C ئارىلىق باسقۇچلىرىنى ھاسىل قىلىپ، گرافىتلىنىش تېمپېراتۇرىسىنى 2200℃ گىچە تۆۋەنلىتىدۇ؛
• بور كاتالىزاتورى كاربون قەۋىتىگە ئارىلىشىپ تەرتىپنى ئىلگىرى سۈرىدۇ، بۇنىڭ ئۈچۈن 2300℃ تېمپېراتۇرا تەلەپ قىلىنىدۇ.

ئۇلترا يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق گرافىتلاشتۇرۇش

• پلازما قوس قىزىتىش (ئارگون پلازما يادرو تېمپېراتۇرىسى: 15000℃) يۈزەكى تېمپېراتۇرىسى 3200℃ غا، گرافىتلىشىش دەرىجىسى %99 تىن يۇقىرى بولۇپ، يادرو دەرىجىلىك ۋە ئاۋىئاتسىيە دەرىجىلىك گرافىتقا ماس كېلىدۇ.

مىكرو دولقۇنلۇق گرافىتلاشتۇرۇش

• 2.45 GHz مىكرو دولقۇنلۇق ئوچاقلار كاربون ئاتومىنىڭ تەۋرىنىشىنى قوزغىتىدۇ، بۇ ئارقىلىق تېمپېراتۇرا ئۆزگىرىشىسىز، مىنۇتىغا 500 ℃ قىزىتىش سۈرئىتىنى تەمىنلەيدۇ، گەرچە بۇلار نېپىز تاملىق زاپچاسلار (<50 mm) بىلەنلا چەكلىنىدۇ.