Yüksək səviyyəli sənayedə-araşdırılan seçim olduğundan, yüksək-təmizlikdə olan qrafitin gücünü qiymətləndirmək olmaz. Mükəmməl yağlama xüsusiyyətləri, yüksək gücü, yaxşı elektrik keçiriciliyi, turşuya və qələvilərə qarşı müqaviməti, korroziyaya davamlılığı, yüksək temperatura davamlılığı, kiçik genişlənmə əmsalı, əla kimyəvi dayanıqlığı, yüksək sızdırmazlığı və vahid və sıx quruluşu ilə elektrik, metallurgiya, milli müdafiə və aerokosmik maşınqayırma kimi sənayelərdə möhkəm yer tutur. Üstəlik, o, üçüncü nəsil yarımkeçiricilər, nüvə sənayesi və fotovoltaiklər- kimi inkişaf etməkdə olan sahələrdə əsas mövqeyə malikdir və texnoloji inkişafda "əsas hissə" kimi qəbul edilə bilər.
İki doğum yolu: təbii və süni "təmizləmə yolu"
Xammallara və hazırlanma üsullarına görə yüksək-təmizlikdə olan qrafit təbii yüksək{1}}təmizlikli qrafit və süni yüksək{2}}təmizlikli qrafit kimi təsnif edilə bilər. Yüksək-təmiz təbii qrafit əla elektrik keçiriciliyi və istilik ötürmə xüsusiyyətlərinə görə müxtəlif sahələrdə geniş istifadə olunur, məsələn odadavamlı materiallarda, pas əleyhinə örtüklərdə, karbon elektrodlarında, generatorlarda, sürtkü yağlarında və nüvə sənayesində qoruyucu materiallarda. Digər tərəfdən, süni yüksək{7}}təmizlikli qrafit vahid morfologiyası və hissəcik ölçüsü paylanması səbəbindən-əvvəlcədən bişmiş anodlarda, xüsusi qrafitdə və nüvə sənayesində tətbiq edilir.
Təbii qrafitdən yüksək təmizlikli qrafitin istehsalı çox vaxt əvvəlcə qrafit filizini təmizləmək üçün flotasiya üsulundan istifadə etməyi, sonra flotasiya konsentratını daha da təmizləmək üçün qələvi-turşu metodundan və ya hidrogen ftorid metodundan istifadə etməyi və nəhayət, yüksək{2}}təmizlikdə və ya yüksək temperaturda{4}{3}təmizlikdə olan qrafit məhsullarını əldə etməyi əhatə edir. xlorlama üsulları. Bununla belə, süni yüksək{6}}təmizlikdə olan qrafit ümumiyyətlə xammalın əvvəlcə emal edilməsi və sonra qrafitləşmə və təmizlənmə üçün xüsusi hazırlanmış yüksək-temperaturlu reaksiya sobasına qoyulması yolu ilə əldə edilir. Əsas proses neft koksu və asfalt koksu qrafitləşdirmək üçün sobanın son dərəcə yüksək temperaturundan istifadə etmək və halogen qazları çirklərlə reaksiyaya daxil etmək, onların buxarlanmasına və uçuculaşmasına səbəb olmaqla, yüksək-təmizlikdə qrafit əldə etməkdir.
İstər yüksək{0}}təmiz təbii qrafit, istərsə də yüksək-saflıqda süni qrafit istehsalı olsun, xammalın keyfiyyətinə ciddi tələblər qoyulur. Təbii qrafitdən yüksək-təmizlikdə olan qrafitin tələblərinə nail olmaq üçün yalnız yüksək{4}}temperatur üsulu istehsal ehtiyaclarını ödəyə bilər. Bununla belə, yüksək{6}}temperatur metodu yüksək enerji sərfiyyatına və avadanlıq üçün yüksək tələblərə malikdir, buna görə də xammalın keyfiyyətinə dair müəyyən tələblərə malikdir. Adətən, o, təmizlənmə üçün digər təmizləmə üsulları vasitəsilə əldə edilən 99% təmizliyə malik qrafit məhsullarından istifadə edir və nəticədə 99,99% yüksək{10}}təmizlik qrafit tələbinə çatır. Süni yüksək{12}}təmizlikdə olan qrafit üçün yüksək keyfiyyətli neft koksu və asfalt koksu tez-tez istehsal üçün seçilir. Neft koksunun kül tərkibi 0,5%-dən az olmalıdır və istehsal üçün adətən yalnız aşağı-kükürdlü neft koksu istifadə olunur. Buna görə də neft koksundakı kükürdün miqdarı 0,5%-dən aşağıdır.
"Yüksək-Son Sahədə Parıldayan": Yüksək-Saflıqda Qrafit Tətbiqi
Xammal kimi yüksək{0}}təmizlikdə olan qrafitdən istifadə edən sənayelər əsasən yarımkeçirici materiallar, fotovoltaiklər, qrafen və nüvə qrafiti kimi yüksək-texnoloji sahələrə fokuslanır.
Üçüncü{0}}nəsil yarımkeçirici materiallar
Yarımkeçirici sənayedə qrafit məmulatları kristal böyümə sobaları, karbonlaşdırma sobaları və qrafitləşdirmə sobaları kimi yüksək-temperaturlu istilik müalicəsi avadanlıqlarında geniş istifadə olunur. Üçüncü nəsil yarımkeçirici silisium karbidində istifadə edilən yüksək-təmizlikli qrafit məhsullarına kristal böyüməsi üçün qrafit tigelər, qrafit qızdırıcıları və qrafit tozu və s. daxildir. Bu məhsulların saflığı silisium karbid kristallarının keyfiyyətində həlledici rol oynayır.
Hal-hazırda əksər müəssisələr silisium karbid monokristallarını istehsal edərkən fiziki buxar nəqli üsulundan istifadə edirlər. Bu üsulda silisium karbid tozu qrafit tigesinin dibinə, silisium karbid toxumunun kristalı isə qrafit tiçənin yuxarı hissəsinə yerləşdirilir. Sonra, qrafit tige silisium karbid sublimasiya temperaturuna çatana qədər qızdırılır. Sonradan silisium karbid tozu tədricən Si buxarı, Si2C və SiC2 kimi qazlı maddələrə parçalanır. Bu maddələr ox temperaturu qradiyenti altında tədricən tigelin yuxarı hissəsinə sublimasiya ediləcək və tiçənin yuxarı hissəsindəki SiC toxum kristalının səthində kondensasiya olunacaq və bununla da silisium karbid monokristalları əldə ediləcək.
Nüvə qrafiti
Nüvə{0}}yüksək{1}}təmizlikli qrafit nüvə energetikasında geniş istifadə olunan materialdır. Əsasında nüvə-qrifit materialları tətbiq olunur
borular, yanacaq elementləri və dəstək komponentləri kimi yüksək-temperaturlu qaz-soyudulmuş reaktorlar.
Nüvə dərəcəli qrafit-yüksək-təmizlikdə olan qrafit olmalıdır. Yüksək-təmizlikdə olan qrafit əsasən aqreqatlar, bağlayıcılar və hopdurucu maddələrdən ibarətdir. Aqreqatlar əsasən iynə formalı neft koksu və asfalt koksundan ibarətdir. Nüvə{7}}yüksək{8}}təmizlikli qrafit iz elementlərinə nəzarət üçün nisbətən ciddi tələblərə malikdir. Hava keçirməyən şəraitdə o, təmizlənmək, çirkləri çıxarmaq və halogenlər və aşağı ərimə nöqtəsi- kimi iz elementlərinin tərkibini azaltmaq üçün uzun müddətli-yüksək temperaturda kalsinasiyadan keçir. Nüvə{15}}yüksək{16}}təmizlikli qrafitin karbonlaşma qəlibi izostatik presləmə prosesini qəbul edir. Material elastik bir bədən qəlibinə yerləşdirilir, sıx şəkildə bağlanır və sonra vakuum mühitini qorumaq üçün hava çıxarılır. Kalıp izostatik hidravlik silindrə yerləşdirilir və izotrop maye qəlibə eyni təzyiq göstərir, təzyiqi karbon materialına ötürür, xammalın sıxlaşmasına səbəb olur.
Fotovoltaik sahə
Fotovoltaik sənayedə, xüsusən günəş batareyaları üçün elektrod materialı kimi, qrafit geniş tətbiqlərə malikdir. Mükəmməl keçiriciliyi və kimyəvi sabitliyi onu günəş elementlərinin elektrodlarının istehsalı üçün ideal material halına gətirir. Üstəlik, -çəkmə tipli silikon monokristal yetişdirmə sobası silikon monokristal materiallarının hazırlanması üçün əsas avadanlıqdır. Monokristal sobanın istilik sisteminə əsasən yüksək-təmizlikdə olan qrafit qızdırıcıları, kvars tigeləri, qrafit tigeləri və izolyasiya materialları və s. daxildir. Qrafit qızdırıcısına birbaşa cərəyan elektrik cərəyanı tətbiq etməklə polikristal silisium xammalının əridilməsi üçün istilik mənbəyi təmin edilir. Qızdırıcının gücü enerji təchizatının gərginliyi və ya cərəyanı vasitəsilə tənzimlənə bilər. Qızdırıcının buraxdığı istilik izolyasiya sistemi ilə izolyasiya edilir və bu, silikon tək kristallarının böyüməsi üçün uyğun bir istilik sahəsi mühiti yarada bilər.
Qrafen
Qrafen hazırda yüksək kimyəvi sabitliyə və istilik sabitliyinə, həmçinin əla mexaniki və elektrik xassələrinə malik olan dünyanın ən nazik nanomaterialıdır. Geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir. Qrafenin hazırlanması üçün əsas xammal yüksək-saflıqda olan qrafitdir.
Digərləri
Daha çətin aerokosmik sahədə yüksək-təmizlikdə olan qrafit hələ də olduqca yaxşı performans göstərir. O, raket mühərriklərinin quyruqlarının burun boğazlarında, atom reaktorlarının neytron moderatorunda, raketlərin istilik izolyasiyası və istiliyədavamlı materiallarında, hətta süni peyklərdəki radio əlaqəsi və keçirici struktur materiallarında yüksək-təmizlikdə olan qrafitin mövcudluğuna malikdir.
