ग्रेफाइट फिलरहरू मुख्य सामग्रीको रूपमा ग्रेफाइटबाट बनेको कार्यात्मक सामग्रीहरू हुन् र अन्य सहायक सामग्रीहरूसँग मिश्रित हुन्छन्। तिनीहरू व्यापक रूपमा सील, स्नेहन, विद्युत चालकता, र जंग प्रतिरोध मा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूको मुख्य कार्यसम्पादन मुख्यतया तिनीहरूको मुख्य कम्पोनेन्टहरूको संरचना र अनुपातमा निर्भर गर्दछ, विशेष गरी ग्रेफाइटको गुणस्तर र यसमा कम्पाउन्ड गरिएको additives।
ग्रेफाइट: ग्रेफाइट फिलरहरूको मुख्य घटक
ग्रेफाइट ग्रेफाइट फिलरहरूको प्राथमिक कम्पोनेन्ट हो, सामान्यतया समग्र सूत्रको 60% देखि 95% सम्म समावेश गर्दछ, विशेष अनुपातको साथ आवेदन आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ। दुवै प्राकृतिक र सिंथेटिक ग्रेफाइट कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, तर तिनीहरूको सूक्ष्म संरचना र गुणहरू फरक छन्। प्राकृतिक ग्रेफाइट (जस्तै फ्लेक ग्रेफाइट) मा कमजोर इन्टरलेयर बन्डहरू भएको लेयर्ड क्रिस्टल ढाँचा हुन्छ, जसले यसलाई डिलेमिनेट गर्न सजिलो बनाउँछ, जसले उत्कृष्ट सेल्फ-लुब्रिकेशनको परिणाम दिन्छ। यसको विपरित, सिंथेटिक ग्रेफाइट (जस्तै उच्च-तापमान क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोक-आधारित ग्रेफाइट) सामान्यतया शुद्ध हुन्छ र यसमा कम अशुद्धता सामग्री हुन्छ, यसले कडा रासायनिक स्थिरता आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।
ग्रेफाइटको उत्कृष्ट गुणहरूले यसलाई कोर फिलर बनाउँछ:
1.
सेल्फ-लुब्रिकेशन: ग्रेफाइट तहहरू सजिलैसँग एकअर्काको बीचमा सर्छ, सुख्खा घर्षण वा कम-लुब्रिकेशन अवस्थाहरूमा पहिरन घटाउँछ।
2.
उच्च तापक्रम प्रतिरोध: ग्रेफाइटले हावामा लगभग 450 डिग्री सम्म र निष्क्रिय ग्यासमा 3000 डिग्री भन्दा बढि स्थिर रूपमा काम गर्न सक्छ।
3.
रासायनिक स्थिरता: ग्रेफाइटले बलियो अक्सिडाइजिंग एसिडहरू (जस्तै केन्द्रित नाइट्रिक एसिड र सल्फ्यूरिक एसिड) को अपवादको साथ धेरै रासायनिक मिडियामा राम्रो प्रतिरोध प्रदर्शन गर्दछ।
4.
चालकता: ग्रेफाइटमा उत्कृष्ट इलेक्ट्रोनिक चालकता छ, यसलाई प्रवाहकीय सील वा एन्टिस्टेटिक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँदै।
सहायक सामग्री: समग्र प्रदर्शन सुधार गर्न कुञ्जी
यद्यपि ग्रेफाइट प्राथमिक घटक हो, शुद्ध ग्रेफाइट फिलरहरू प्राय: जटिल अपरेटिङ अवस्थाहरूको मागहरू पूरा गर्न संघर्ष गर्छन्। तसर्थ, सहायक सामग्रीहरू प्रायः तिनीहरूको प्रदर्शनलाई अनुकूलन गर्न थपिन्छन्। सामान्य सहायक अवयवहरू समावेश छन्:
1. बाइन्डरहरू (जस्तै रेजिन, रबर, वा धातु अक्साइडहरू)
बाइन्डरहरूले ग्रेफाइट फिलरहरूको मेकानिकल बल र फर्माबिलिटी बढाउँछन्, तिनीहरूलाई विभिन्न प्रशोधन प्रविधिहरू (जस्तै मोल्डिंग, एक्सट्रुजन, वा गर्भाधान) को लागि उपयुक्त बनाउँदछ। उदाहरणका लागि:
• रेसिन बाइन्डरहरू (जस्तै फेनोलिक रेजिन र इपोक्सी रेजिनहरू): तिनीहरूले फिलरको कठोरता र रासायनिक प्रतिरोध बढाउँछन्, तिनीहरूलाई स्थिर सील गर्न उपयुक्त बनाउँछन्।
• रबर बाइन्डरहरू (जस्तै नाइट्राइल रबर र फ्लोरोरुबर): लचिलोपन र गतिशील सील कार्यसम्पादन बढाउनुहोस्, पारस्परिक वा रोटरी सिलहरूको लागि उपयुक्त।
• धातु अक्साइडहरू (जस्तै जिंक अक्साइड र एल्युमिनियम अक्साइड): थर्मल चालकता र उच्च-तापमान प्रतिरोध सुधार गर्नुहोस्।
2. सुदृढीकरण फाइबर (जस्तै कार्बन फाइबर, ग्लास फाइबर, र अरामिड फाइबर):
मेकानिकल बल सुधार गर्न र ग्रेफाइट फिलरहरूको प्रतिरोध पहनाउन, प्रबलित फाइबरहरू प्राय: थपिन्छन्। उदाहरणका लागि:
• कार्बन फाइबर: उच्च शक्ति र उच्च-तापमान प्रतिरोध, उच्च-तापमान र उच्च-दबाव सील गर्ने वातावरणका लागि उपयुक्त हुन्छ।
• ग्लास फाइबर: कम लागत र फिलरको आँसु प्रतिरोध सुधार गर्दछ।
• अरामिड फाइबर: अत्यधिक उच्च पहिरन प्रतिरोध र तन्य शक्ति प्रदान गर्दछ, चरम अपरेटिंग अवस्थाहरूको लागि उपयुक्त।
3. ठोस लुब्रिकेन्टहरू (जस्तै मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड र पोलिटेट्राफ्लुरोइथिलीन (PTFE))
केही उच्च-लोड वा कम-गतिको घर्षण अनुप्रयोगहरूमा, ग्रेफाइटले पर्याप्त स्नेहन प्रदान नगर्न सक्छ, त्यसैले अन्य ठोस लुब्रिकेन्टहरू थपिन्छन्:
• मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड (MoS₂): उच्च तापक्रम र उच्च भारहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन, प्रायः ग्रेफाइटसँग संयोजनमा प्रयोग गरिन्छ।
• Polytetrafluoroethylene (PTFE): घर्षणको अत्यन्त कम गुणांक छ र कम घर्षण चाहिने अनुप्रयोगहरू सील गर्नका लागि उपयुक्त छ।
विशेष ग्रेफाइट फिलरहरूको संरचना समायोजन
ग्रेफाइट फिलरहरूको संरचना विभिन्न अनुप्रयोगहरू अनुरूप गर्न सकिन्छ:
• जंग-प्रतिरोधी ग्रेफाइट फिलरहरू: एसिड र क्षार प्रतिरोध सुधार गर्न निकल र चाँदी जस्ता धातुका पाउडरहरू थपिन्छन्।
• प्रवाहकीय ग्रेफाइट फिलरहरू: ग्रेफाइट शुद्धता बढाइन्छ र चालकता बढाउन तामाको पाउडर वा कार्बन नानोट्यूबहरू थपिन्छन्।
• High-Purity Graphite Fillers: High-purity (>99%) सिंथेटिक ग्रेफाइट अशुद्धता कम गर्न, अर्धचालक र आणविक उद्योगहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न प्रयोग गरिन्छ।
ग्रेफाइट फिलरहरू मुख्यतया ग्रेफाइटबाट बनेका हुन्छन्, बाइन्डरहरू, प्रबलित फाइबरहरू, र ठोस स्नेहकहरू जस्ता सहायक सामग्रीहरूको वैज्ञानिक अनुपातको माध्यमबाट प्रदर्शनलाई अनुकूलित गरिन्छ। अन्तिम प्रदर्शन ग्रेफाइटको प्रकार (प्राकृतिक वा सिंथेटिक), यसको शुद्धता, र मिश्रित घटकहरूको छनौटमा निर्भर गर्दछ। औद्योगिक प्रविधिमा भएको प्रगतिसँगै, एयरोस्पेस, ऊर्जा र रासायनिक उद्योगहरू र उच्च-अन्त उपकरणहरूको कडा आवश्यकताहरू पूरा गर्न ग्रेफाइट फिलरहरूको संरचना अझ परिष्कृत हुनेछ।
