Napa Graphite minangka konduktor listrik sing apik
2025-02-26
Prinsip ilmiah lan relevansi industri ing elektrods grafit
Graphite, allotrope kristal saka karbon kristal, misuwur amarga tumindak konduktivitas listrik sing luar biasa sanajan dadi non-logam. Properti sing luar biasa iki muncul saka struktur atom sing unik, prilaku elektron depalokalized, lan susunan kristal sing anisotropik. Fitur kasebut nggawe grafit sing penting ing aplikasi industri-utamane ing elektrods grafit sing digunakake kanggo nyaring beladang listrik (EAF) nyaring lan metalururgis.
Struktur atom: Kisi Berata Hexagonal
Grafit dumadi saka atom karbon sing disusun ing kisi hexagonal loro-dimensi, sing tetep tanpa wates ing pesawat A-B. Saben atom karbon mbentuk telung obligasi σ (sigma) sing kuwat karo tanggane, nyebabake lapisan graphene stabil kanthi dawa ikatan kira-kira 1.42 å. Lapisan kasebut tumpukan ing sadawane C-sumbu, dianakake bebarengan karo pasukan waota van der sing ringkih, kanthi jarak interlayer 3,35.
Saben atom karbon duwe papat elektron valek: telung obligasi σ, lan kaping papat ngrebut p_z orbital jejer ing pesawat kasebut. Lawang lateral saka orbit-orbit kasebut ngasilake awan elektron π (pi) sing lengkap π (pi), delocalized liwat kabeh lapisan.
Delococed Cloud Cloud: Basis kanggo konduktivitas sing dhuwur
Delocalization of π elektron ngidini dheweke mindhah kanthi bebas ing pesawat Graphene, mbentuk jaringan operator operator sing terus-terusan. Yen kolom listrik eksternal ditrapake, elektron kasebut pindhah kanthi nyebarake minimal, akibat ing papan konduktivitas pesawat dhuwur lan resikan listrik sing kurang.
Symmetry lan keseragaman saka kisi hexagonal luwih nyuda nyebar nyebar wiji lan ningkatake mobilitas elektron, dibandhingake karo logam tartamtu.
Konduktivitas listrik interlayer: winates nanging penting
Sanajan mobilitas elektron paling dhuwur ing pesawat, grafit uga nampilake konduktivitas pesawat sing ringkih nanging misuwur. Iki amarga tunneling kuantum lan eksitasi termal, sing ngaktifake pirang-pirang elektron kanggo transisi antara lapisan sing ana. Fenomena iki nyumbang kanggo konduktivitas telung dimensi Graphite, sanajan isih ana anisotropic-karo in-pesawat konduktivitas meh 100 kaping luwih gedhe tinimbang karo konduktivitas pesawat.
Gendakan-Phonon Elektron-Phonon: Efisiensi Enhanced ing suhu sing dhuwur
Grafit kasebut nuduhake gandhengane karo kopling elektron-phonon sing kurang, tegese interaksi antara elektron gratis lan getaran kémbotan paling sithik. Iki nyebabake suda operator operator nyebarake lan njaga kinerja listrik sanajan suhu sing dhuwur. Gabungan karo Cairan Melting Ultrhaight (> 3600 ° C) lan stabilitas kimia, grafit cocog kanggo aplikasi konduktivitas suhu dhuwur.
Elektronik grafit: Kebijakan Teknik lan Aplikasi Industri
Properti konduktivitas unik grafit nggawe materi kanggo nggawe elektrods grafit sing digunakake ing:
1.elektrik arc tungku (eaf) kanggo primmaking utami
2.Lampeyan tungku (lf) kanggo metallurgy sekunder lan nyaring
3.lithium-ion baterei anodestual kanggo kapasitas pengawasan lan konduktivitas
4.Brushes ing motor listrik lan transerator sing wis rampung kanthi efisien
5. SelectLOLYIFTIFTIKAL KAMPUNG Produksi aluminium, magnesium, lan klorin
6. Tungku suhu suhu, Crucibel, lan moderator nuklir
Paramèter teknis utama (kelas UHP)
| Parameter | Nilai khas |
| Kapadhetan gedhe | 1.68 - 1,73 g / cm³ |
| Ketahanan listrik | 4.5 - 5.8 · m |
| Kekuwatan fleksibal | ≥12 MPA |
| Modulus enom | 8 - 14 GPA |
| Konten awu | ≤0.2% |
| Kelainan ekspansi termal. | (1.0-1.2) × 10⁻⁶ / ° C |
| Jinis pentil | 3TPI / 4TPI / 4TPIL |
| Suhu operasi max | > 3000 ° C |
Kesimpulan
Konduktivitas grafit minangka asil saka jaringan elektron sing dilelir ing lapisan graphene sing kuwat. Iki, digabungake karo konduksi anisotropik, stabilitas termal, lan kerugian energi sing kurang, nyetel grafit saka paling ora logam lan uga sawetara logam. Sifat kasebut underpin dominasi ing panyimpenan metalururgis, lan industri elektrokimia - ing endi elektrods grafit minangka efisiensi, daya tahan, lan kinerja.
