Essendu una scelta-ricercata in l'industria high-, a forza di u grafitu di alta-purità ùn pò micca esse sottovalutata. Cù e so eccellenti proprietà di autolubrificazione, alta forza, bona conduttività elettrica, resistenza à l'acidu è l'alkali, a resistenza à a corrosione, a resistenza à a temperatura alta, u picculu coefficiente di espansione, l'eccellente stabilità chimica, l'alta prestazione di sigillatura, è a struttura uniforme è densa, si stabilisce fermamente in industrii cum'è l'elettrica, a metallurgia, a difesa naziunale è a aerospaziale, l'energia è a chimica. Inoltre, tene una pusizioni core in campi emergenti cum'è a terza -generazione di semiconduttori, industria nucleare è fotovoltaica, è pò esse cunsideratu cum'è un "pezzu chjave" in u sviluppu tecnologicu.
Dui camini di nascita: a "via di purificazione" naturali è artificiale
U grafite d'alta{0}}purità pò esse classificatu in grafite naturali di alta-purità è grafite artificiale di alta-purità basatu nantu à e materie prime è i metudi di preparazione. U grafite naturali di alta purezza hè largamente utilizatu in diversi campi per via di a so eccellente conduttività elettrica è di e proprietà di trasferimentu di calore, cum'è in materiali refrattari, rivestimenti anti-ruggini, elettrodi di carbone, generatori, lubrificanti è materiali protettivi in l'industria nucleare. Per d 'altra banda, u grafite artificiale di alta-purità hè appiicata in anodi pre-cotti, grafite speciale, è l'industria nucleare per via di a so morfologia uniforme è a distribuzione di granulometria di particella.
A pruduzzione di grafite d'alta purezza da grafite naturali spessu implica prima l'usu di u metudu di flottazione per purificà inizialmente u minerale di grafite, dopu l'usu di u metudu di l'alkali -acidu o u metudu di fluoruru d'idrogenu per purificà ulteriormente u cuncentratu di flottazione, è infine l'ottenimentu di prudutti di grafite d'alta -purità per mezu di u metudu di alta -temperatura di temperatura o temperatura. Tuttavia, u grafite artificiale di alta purezza hè generalmente ottenutu da u prucessu iniziale di e materie prime è poi mette in un furnace di reazzione à alta -temperatura apposta per a grafitizazione è a purificazione. U prucessu principale hè di utilizà a temperatura estremamente alta di u furnace per grafitizà u coke di petroliu è u coke d'asfaltu, è intruduce gasi alogeni per reagisce cù impurità, pruvucannu à vaporizà è volatilizà, ottenendu cusì grafite d'alta -purità.
Ch'ella sia a pruduzzione di grafite naturali di alta -purità o di grafite artificiale di alta-purità, i requisiti stretti sò imposti à a qualità di a materia prima. Per ghjunghje à i requisiti di grafite d'alta -purità da grafite naturali, solu u metudu di alta -temperature pò risponde à i bisogni di produzzione. In ogni casu, u metudu di alta -temperature hà un altu cunsumu d'energia è un altu requisitu per l'equipaggiu, cusì hà ancu certi requisiti per a qualità di a materia prima. Di solitu, usa prudutti di grafite cù una purezza di 99% ottenuta attraversu altri metudi di purificazione per a purificazione, righjunghjendu infine u requisitu di 99,99% di grafite d'alta purezza -. Per u grafite artificiale di alta-purità, coke di petroliu di alta-qualità è coke d'asfaltu sò spessu selezziunati per a produzzione. U cuntenutu di cendra di coke di petroleum deve esse menu di 0,5%, è di solitu solu coke di petroleum bassu -sulfuru hè utilizatu per a produzzione. Dunque, u cuntenutu di sulfuru di coke di petroleum hè sottu à 0,5%.
"Shining Bright in the High-End Field": L'applicazione di High-Purity Graphite
L'industrii chì utilizanu grafite di alta -purità cum'è materia prima si concentranu principalmente in campi d'alta-tecnulugia cum'è materiali semiconduttori, fotovoltaici, grafene è grafite nucleari.
Materiali semiconduttori di terza -generazione
In l'industria di i semiconduttori, i prudutti di grafite sò largamente usati in l'equipaggiu di trattamentu termale à alta -temperature cum'è i forni di crescita di cristalli, i forni di carbonizazione è i forni di grafitizazione. I prudutti di grafite d'alta -purità utilizati in a terza -generazione di carburu di silicuu semiconductor includenu crucibles di grafite per a crescita di cristalli, riscaldatori di grafite, è polveri di grafite, etc. A purità di questi prudutti ghjoca un rolu decisivu in a qualità di cristalli di carburu di siliciu.
Attualmente, a maiò parte di l'imprese utilizanu u metudu di trasportu di vapore fisicu quandu pruduce cristalli unichi di carburu di siliciu. In questu metudu, u polveru di carburu di siliciu hè situatu à u fondu di u crucible di grafite, è u cristallu di sumente di carburu di siliciu hè situatu à a cima di u crucible di grafite. Allora, u crucible di grafite hè riscaldatu finu à chì u carburu di silicium righjunghji a so temperatura di sublimazione. In seguitu, a polvera di carburu di siliciu si decompone gradualmente in sustanzi gasuosi cum'è vapore Si, Si2C è SiC2. Queste sustanzi sublimate gradualmente à a cima di u crucible sottu u gradiente di temperatura assiale è cundensanu nantu à a superficia di u cristallu di sumente SiC à a cima di u crucible, ottenendu cusì cristalli unichi di carburu di siliciu.
Grafite nucleare
U grafite di-qualità alta-purità nucleare hè un materiale assai utilizatu in l'ingegneria nucleare. Nuclear-materiali di grafite di qualità sò appiicati in u core di
reattori rinfriscati à alta -gasu di temperatura-, cum'è tubi, elementi di carburante è cumpunenti di supportu.
U grafite di -nucleare deve esse grafitu di alta-purità. U grafite d'alta purezza hè principalmente custituitu da aggregati, leganti è agenti impregnanti. L'aggregati sò principalmente custituiti da coke di petroliu in forma di agulla è coke d'asfaltu. U grafite nucleare di alta-purezza-di qualità hà esigenze relativamente strette per u cuntrollu di elementi traccia. Sottu una cundizione ermetica, hè sottumessu à a calcinazione à longu-altu{11}}temperatura di a purificazione, eliminendu impurità è riducendu u cuntenutu di oligoelementi cum'è alogeni è metalli di puntu di fusione -bassu. U modellu di carbonizazione di u grafite di alta purezza nucleare -gradu{16}} adopta u prucessu di pressa isostatica. U materiale hè postu in un moldu di corpu elasticu, sigillatu strettu, è dopu l'aria hè eliminata per mantene un ambiente di vacuum. U moldu hè postu in u cilindru idraulicu isostaticu, è u liquidu isotropicu eserciteghja a stessa pressione nantu à u moldu, trasmettendu a pressione à u materiale di carbone, facendu chì a materia prima diventa densa.
Campu fotovoltaicu
In l'industria fotovoltaica, soprattuttu cum'è u materiale di l'elettrodu per e cellule solari, u grafite hà applicazioni estensive. A so eccellente conduttività è a stabilità chimica facenu un materiale ideale per a produzzione di l'elettrodi di e cellule solari. Inoltre, u furnace di crescita di cristalli unicu di siliciu di tippu pull- hè l'equipaggiu principalu per a preparazione di materiali monocristalli di siliciu. U sistema di riscaldamentu di u furnace di cristallo unicu include principalmente riscaldatori di grafite d'alta -purità, crucibles di quartz, crucibles di grafite, è materiali d'insulazione, etc. Appiendu l'electricità di corrente diretta à u riscaldatore di grafite, una fonte termale hè furnita per fundà a materia prima di siliciu policristallino. A putenza di u riscaldatore pò esse aghjustatu per mezu di a tensione o currente di l'alimentazione. U calore liberatu da u riscaldatore hè insulatu da u sistema d'insulazione, chì pò furmà un ambiente di campu termale adattatu per a crescita di cristalli unichi di silicio.
Graphene
U grafene hè attualmente u nanomateriale più sottile in u mondu, cun una alta stabilità chimica è stabilità termica, è ancu eccellenti proprietà meccaniche è elettriche. Hà una larga prospettiva di applicazione. A materia prima principale per a preparazione di u grafene hè u grafitu di alta -purità.
Altri
In u campu aerospaziale più sfidau, u grafitu di alta{0}}purità hè sempre eccezziunale bè. Hè aduprata in i rivestimenti di gola di bocca di coda di mutore di fucile, u moderatore di neutroni di reattori atomici, l'insulazione di u calore è i materiali resistenti à u calore di missile, è ancu a cunnessione radio è i materiali strutturali cunduttivi nantu à i satelliti artificiali tutti presentanu a presenza di grafite d'alta purezza.
