گرافائيزيشن جي عمل جا اهم عمل پيرا ميٽر ڪهڙا آهن؟

گرافائيزيشن هڪ بنيادي عمل آهي جيڪو بي ترتيب، بي ترتيب ڪاربوناسيس مواد کي هڪ ترتيب ڏنل گرافائيٽ ڪرسٽل ڍانچي ۾ تبديل ڪري ٿو، ان جا اهم پيرا ميٽر سڌو سنئون گرافائيزيشن جي درجي، مادي ملڪيتن، ۽ پيداوار جي ڪارڪردگي تي اثر انداز ٿين ٿا. گرافائيزيشن لاءِ هيٺ ڏنل اهم عمل جا پيرا ميٽر ۽ ٽيڪنيڪل غور آهن:

I. بنيادي درجه حرارت جا پيرا ميٽر

حدف جي درجه حرارت جي حد
گرافائيزيشن لاءِ مواد کي 2300-3000 ℃ تائين گرم ڪرڻ جي ضرورت آهي، جتي:

• 2500 ℃ گريفائيٽ انٽرليئر اسپيسنگ ۾ اهم گهٽتائي لاءِ اهم نقطو آهي، ترتيب ڏنل ساخت جي ٺهڻ جي شروعات؛
• 3000 ℃ تي، گرافائيزيشن مڪمل ٿيڻ جي ويجهو آهي، انٽر ليئر اسپيسنگ 0.3354 nm (مثالي گريفائيٽ ويليو) تي مستحڪم ٿيندي ۽ گرافائيزيشن جي ڊگري 90٪ کان وڌيڪ ٿيندي.

تيز گرمي پد تي رکڻ جو وقت

• فرنس جي گرمي پد جي ورڇ کي يقيني بڻائڻ لاءِ 6-30 ڪلاڪن تائين هدف جي درجه حرارت کي برقرار رکو؛
• بجلي جي فراهمي دوران مزاحمت جي بحالي کي روڪڻ ۽ گرمي پد جي اتار چڙهاؤ جي ڪري پيدا ٿيندڙ جالي جي خرابين کان بچڻ لاءِ اضافي 3-6 ڪلاڪ هولڊنگ جي ضرورت آهي.

II. حرارتي وکر ڪنٽرول

اسٽيج ٿيل گرم ڪرڻ جي حڪمت عملي

• شروعاتي گرمائش جو مرحلو (0-1000℃): 50℃/ڪلاڪ تي ڪنٽرول ڪيو ويو ته جيئن غير مستحڪم (مثال طور، تار، گيس) جي بتدريج ڇڏڻ کي فروغ ڏئي سگهجي ۽ فرنس جي ڦاٽڻ کي روڪي سگهجي.
• گرم ڪرڻ جو مرحلو (1000–2500℃): بجلي جي مزاحمت گهٽجڻ سان 100℃/ڪلاڪ تائين وڌايو ويندو آهي، بجلي برقرار رکڻ لاءِ ڪرنٽ کي ترتيب ڏنو ويندو آهي؛
• اعليٰ درجه حرارت جي ٻيهر ميلاپ جو مرحلو (2500–3000℃): 20-30 ڪلاڪن تائين رکيل آهي ته جيئن جالي جي خرابي جي مرمت ۽ مائڪرو ڪرسٽل لائن ٻيهر ترتيب مڪمل ٿئي.

غير مستحڪم انتظام

• مقامي ڪنسنٽريشن کان بچڻ لاءِ خام مال کي غير مستحڪم مواد جي بنياد تي ملايو وڃي؛
• موثر غير مستحڪم فرار کي يقيني بڻائڻ لاءِ مٿين موصليت ۾ وينٽيليشن سوراخ فراهم ڪيا ويا آهن؛
• نامڪمل جلن ۽ ڪاري دونھي جي پيداوار کي روڪڻ لاءِ چوٽي جي غير مستحڪم اخراج (مثال طور، 800-1200 ℃) دوران حرارتي وکر کي سست ڪيو ويندو آهي.

III. فرنس لوڊنگ جي اصلاح

يونيفارم مزاحمتي مواد جي ورڇ

• مزاحمتي مواد کي فرنس هيڊ کان ٽيل تائين ڊگھي لائين لوڊنگ ذريعي برابر ورهايو وڃي ته جيئن پارٽيڪل ڪلسٽرنگ جي ڪري ٿيندڙ بائس ڪرنٽ کي روڪي سگهجي؛
• مزاحمتي تبديلين جي ڪري مقامي طور تي اوور هيٽنگ کان بچڻ لاءِ نون ۽ استعمال ٿيل ڪروسيبلز کي مناسب طريقي سان ملايو وڃي ۽ تہن ۾ اسٽيڪ ڪرڻ کان منع ڪيو وڃي.

معاون مواد جي چونڊ ۽ ذرات جي سائيز جو ڪنٽرول

• ≤10٪ معاون مواد ۾ 0-1 ملي ميٽر فائن هجڻ گهرجن ته جيئن مزاحمت جي غير هم آهنگي کي گهٽ ۾ گهٽ ڪري سگهجي؛
• گھٽ راھ (<1٪) ۽ گھٽ غير مستحڪم (<5٪) معاون مواد کي ترجيح ڏني ويندي آهي ته جيئن نجاست جي جذب جي خطرن کي گھٽائي سگهجي.

IV. کولنگ ۽ ان لوڊنگ ڪنٽرول

قدرتي ٿڌي ڪرڻ جو عمل

• پاڻي جي اسپري ذريعي زبردستي ٿڌو ڪرڻ منع آهي؛ ان جي بدران، مواد کي گريب يا سکشن ڊوائيسز استعمال ڪندي پرت ذريعي هٽايو ويندو آهي ته جيئن حرارتي دٻاءُ جي ڀڃڪڙي کي روڪي سگهجي؛
• مواد جي اندر بتدريج گرمي پد جي درجي بندي کي يقيني بڻائڻ لاءِ ٿڌي ٿيڻ جو وقت ≥7 ڏينهن هجڻ گهرجي.

لوڊ ڪرڻ جو گرمي پد ۽ ڪرسٽ هينڊلنگ

• بهترين ان لوڊنگ تڏهن ٿيندي آهي جڏهن ڪروسيبل ~150 ℃ تائين پهچي ويندا آهن؛ وقت کان اڳ هٽائڻ سان مواد جي آڪسائيڊيشن (مخصوص مٿاڇري واري علائقي ۾ اضافو) ۽ ڪروسيبل نقصان ٿيندو آهي؛
• ان لوڊ ڪرڻ دوران ڪروسيبل سطحن تي 1-5 ملي ميٽر ٿلهو ڪرسٽ (معمولي نجاستن تي مشتمل) ٺهي ٿو ۽ ان کي الڳ الڳ ذخيرو ڪرڻ گهرجي، قابليت واري مواد کي ٽن ٿيلهين ۾ موڪلڻ لاءِ پيڪ ڪيو وڃي.

V. گرافائيزيشن ڊگري ماپ ۽ ملڪيت جو لاڳاپو

ماپ جا طريقا

• ايڪس ري ڊفريڪشن (XRD): فرينڪلن جي فارمولا استعمال ڪندي گرافائيزيشن ڊگري g سان گڏ (002) ڊفريڪشن چوٽي پوزيشن ذريعي انٽر ليئر اسپيسنگ d002​ جو حساب لڳائي ٿو:

(جتي c0​ ماپيل انٽر ليئر اسپيسنگ آهي؛ g=84.05% جڏهن d002​=0.3360nm).

• رمن اسپيڪٽرو اسڪوپي: ڊي-پيڪ کان جي-پيڪ جي شدت جي تناسب ذريعي گرافائيزيشن جي درجي جو اندازو لڳائي ٿو.

ملڪيت جو اثر

• گرافائيزيشن جي درجي ۾ هر 0.1 واڌ مزاحمت کي 30 سيڪڙو گهٽائي ٿي ۽ حرارتي چالکائي کي 25 سيڪڙو وڌائي ٿي؛
• انتهائي گرافائيٽ ٿيل مواد (>90٪) 1.2×10⁵ S/m تائين چالکائي حاصل ڪن ٿا، جيتوڻيڪ اثر جي سختي گهٽجي سگهي ٿي، ڪارڪردگي کي متوازن ڪرڻ لاءِ جامع مواد جي ٽيڪنڪ جي ضرورت آهي.

VI. ترقي يافته عمل پيرا ميٽر اصلاح

ڪيٽيليٽڪ گرافائيزيشن

• لوھ/نڪل ڪيٽالسٽ Fe₃C/Ni₃C وچولي مرحلن کي ٺاھيندا آھن، گرافائيزيشن جي درجه حرارت کي 2200 ℃ تائين گھٽائيندا آھن؛
• بورون ڪيٽالسٽ ترتيب کي فروغ ڏيڻ لاءِ ڪاربن جي تہن ۾ داخل ٿين ٿا، جن کي 2300 ℃ جي ضرورت آهي.

الٽرا هاءِ ٽمپريچر گرافائيزيشن

• پلازما آرڪ هيٽنگ (آرگن پلازما ڪور گرمي پد: 15,000 ℃) 3200 ℃ جي مٿاڇري جي گرمي پد ۽ 99٪ کان وڌيڪ گرافائيزيشن درجا حاصل ڪري ٿي، جيڪا نيوڪليئر گريڊ ۽ ايرو اسپيس گريڊ گريفائٽ لاءِ موزون آهي.

مائڪرو ويڪرو گرافائيزيشن

• 2.45 GHz مائڪرو ويز ڪاربن ايٽم وائبريشن کي متحرڪ ڪن ٿا، 500 ℃/منٽ جي گرمي جي شرح کي بغير ڪنهن درجه حرارت جي گريڊينٽ جي قابل بڻائين ٿا، جيتوڻيڪ پتلي ڀتين وارن حصن (<50 ملي ميٽر) تائين محدود آهن.