’S e pròiseas bunaiteach a th’ ann an grafaiteachadh a bhios ag atharrachadh stuthan carbonach neo-chruthach, neo-òrdail gu structar criostalach grafait òrdail, leis na prìomh pharaimeatairean aige a’ toirt buaidh dhìreach air ìre grafaiteachaidh, feartan stuthan, agus èifeachdas cinneasachaidh. Seo na paraimeatairean pròiseas deatamach agus beachdachaidhean teicnigeach airson grafaiteachadh:
I. Paramadairean Teòthachd a’ Chridhe
Raon Teòthachd Targaid
Feumaidh grafaiteachadh stuthan a theasachadh gu 2300–3000 ℃, far a bheil:
- Tha 2500 ℃ a’ comharrachadh a’ phuing chudromach airson lùghdachadh mòr ann an astar eadar-fhilleadh grafait, a’ tòiseachadh air cruthachadh structar òrdaichte;
- Aig 3000℃, tha grafaiteachadh faisg air a bhith deiseil, le astar eadar-fhilleadh a’ seasmhachadh aig 0.3354 nm (luach grafait air leth) agus ìre grafaiteachaidh nas àirde na 90%.
Ùine Glèidhidh Teòthachd Àrd
- Cùm an teòthachd targaid airson 6–30 uair a thìde gus dèanamh cinnteach gu bheil teòthachd an àmhainn air a sgaoileadh gu cothromach;
- Feumar 3–6 uairean a bharrachd de chumail rè solar cumhachd gus casg a chuir air ath-thionndadh an aghaidh agus gus uireasbhaidhean cliathaich air adhbhrachadh le atharrachaidhean teòthachd a sheachnadh.
II. Smachd Lùb Teasachaidh
Ro-innleachd Teasachaidh Ìrean
- Ìre teasachaidh tùsail (0–1000℃): Air a smachdachadh aig 50℃/h gus leigeil ma sgaoil stuthan luaineach mean air mhean (me, teàrr, gasaichean) a bhrosnachadh agus casg a chuir air spreadhadh àmhainn;
- Ìre teasachaidh (1000–2500℃): Air a mheudachadh gu 100℃/h mar a bhios an aghaidh dealain a’ lùghdachadh, leis an t-sruth air atharrachadh gus cumhachd a chumail suas;
- Ìre ath-cho-chur aig teòthachd àrd (2500–3000 ℃): Air a chumail airson 20–30 uair a thìde gus càradh lochdan cliathaich agus ath-rèiteachadh meanbh-chriostalach a chrìochnachadh.
Riaghladh Neo-sheasmhach
- Feumar stuthan amh a mheasgachadh a rèir susbaint luaineach gus casg a chur air dùmhlachd ionadail;
- Tha tuill fionnarachaidh air an toirt seachad anns an insulation as àirde gus dèanamh cinnteach à teicheadh èifeachdach bho stuthan luaineach;
- Tha an lùb teasachaidh air a slaodadh sìos aig àm an ìre as àirde de sgaoilidhean luaineach (me, 800–1200 ℃) gus casg a chur air losgadh neo-iomlan agus gineadh ceò dubh.
III. Leasachadh Luchdadh Fùirneis
Sgaoileadh Stuth Èideadh-aghaidh
- Bu chòir stuthan strì an aghaidh a bhith air an sgaoileadh gu cothromach bho cheann gu earball na fùirneis tro luchdachadh loidhne fhada gus casg a chuir air sruthan claonaidh air adhbhrachadh le cruinneachadh mìrean;
- Feumar measgachadh iomchaidh de bhreugan ùra is cleachdte agus casg a chur orra bho bhith gan cruachadh ann an sreathan gus casg a chur air cus teasachadh ionadail air sgàth atharrachaidhean ann an aghaidh.
Taghadh Stuthan Taice agus Smachd Meud Mìrean
- Bu chòir ≤10% de stuthan taice a bhith air an dèanamh suas de phìosan mìn 0–1 mm gus neo-aonghnèitheachd an aghaidh a lughdachadh;
- Tha prìomhachas ga thoirt do stuthan taice le glè bheag de luaithre (<1%) agus glè bheag de luaineachd (<5%) gus cunnartan bho bhith a’ gabhail a-steach neo-ghlanachd a lùghdachadh.
IV. Smachd Fuarachaidh is Dì-luchdachaidh
Pròiseas Fuarachaidh Nàdarra
- Tha fuarachadh èignichte le frasadh uisge toirmisgte; an àite sin, thèid stuthan a thoirt air falbh sreath às dèidh sreath le bhith a’ cleachdadh innealan glacaidh no suidse gus casg a chuir air sgàineadh fo chuideam teirmeach;
- Feumaidh an ùine fuarachaidh a bhith ≥7 latha gus dèanamh cinnteach à atharrachaidhean mean air mhean ann an teòthachd taobh a-staigh an stuth.
Teòthachd dì-luchdachadh agus làimhseachadh rùsg
- Bidh an dì-luchdachadh as fheàrr a’ tachairt nuair a ruigeas na ceusaichean ~150℃; bidh toirt air falbh ro-luath ag adhbhrachadh oxidachadh stuthan (barrachd farsaingeachd uachdar sònraichte) agus milleadh air a’ cheusaiche;
- Bidh rùsg 1–5 mm de thighead (anns a bheil beagan neo-chunbhalachdan) a’ cruthachadh air uachdar a’ chriogaid nuair a thathar ga luchdachadh sìos agus feumar a stòradh air leth, le stuthan teisteanasach air am pacadh ann am pocannan tunna airson an cur air falbh.
V. Tomhas Ceum Grafaiteachaidh agus Co-dhàimh Feartan
Modhan Tomhais
- Dì-fhraochadh X-ghathan (XRD): A’ tomhas an astar eadar-fhilleadh d002 tro shuidheachadh mullach an dì-fhraochadh (002), le ceum grafaiteachaidh g air a thoirt a-mach a’ cleachdadh foirmle Franklin:
g=0.00860.3440−2c0×100%
(far a bheil c0 a’ riochdachadh an eadar-ama eadar-fhilleadh a chaidh a thomhas; g=84.05% nuair a tha d002=0.3360nm).
- Speictreasgopaidh Raman: A’ measadh ìre grafaiteachaidh tro cho-mheas dian D-peak gu G-peak.
Buaidh Seilbh
- Bidh gach àrdachadh 0.1 ann an ceum grafaiteachaidh a’ lughdachadh an aghaidh-sheasmhachd le 30% agus a’ meudachadh an giùlain teirmeach le 25%;
- Bidh stuthan air an grafaiteachadh gu mòr (>90%) a’ coileanadh seoltachd suas ri 1.2 × 10⁵ S/m, ged a dh’ fhaodadh cruas buaidh crìonadh, agus mar sin feumar dòighean stuthan co-dhèanta gus cothromachadh a dhèanamh air coileanadh.
VI. Leasachadh Paramadair Pròiseas Adhartach
Grafaiteachadh Catalaidheach
- Bidh catalaichean iarainn/nicil a’ cruthachadh ìrean eadar-mheadhanach Fe₃C/Ni₃C, a’ lughdachadh teòthachd grafaiteachaidh gu 2200 ℃;
- Bidh catalaichean boron a’ dol a-steach do shreathan gualain gus òrdachadh adhartachadh, agus feumaidh iad 2300 ℃.
Grafaiteachadh Teòthachd-Ultra Àrd
- Bidh teasachadh stuagh plasma (teòthachd cridhe plasma argon: 15,000 ℃) a’ coileanadh teòthachd uachdar de 3200 ℃ agus ìrean grafaiteachaidh >99%, freagarrach airson grafait ìre niùclasach agus ìre aerospace.
Grafaiteachadh Miona-thonn
- Bidh miocro-tonnan 2.45 GHz a’ brosnachadh crithidhean ataman gualain, a’ comasachadh ìrean teasachaidh de 500 ℃ / min gun atharrachaidhean teòthachd, ged a tha iad cuingealaichte ri co-phàirtean le ballachan tana (<50 mm).
Àm puist: Sultain-04-2025