گرافائيزيشن علاج لاءِ گهربل درجه حرارت ڇا آهي؟

گرافائيزيشن علاج لاءِ عام طور تي 2300 کان 3000 ℃ تائين اعليٰ گرمي پد جي ضرورت هوندي آهي، جنهن جو بنيادي اصول ڪاربان ايٽم کي هڪ بي ترتيب ترتيب کان هڪ ترتيب ڏنل گريفائيٽ ڪرسٽل ڍانچي ۾ تيز گرمي پد جي گرمي علاج ذريعي تبديل ڪرڻ آهي. هيٺ هڪ تفصيلي تجزيو آهي:

I. روايتي گرافائيزيشن علاج لاءِ درجه حرارت جي حد

الف. بنيادي گرمي پد جون گهرجون

روايتي گرافائيزيشن لاءِ گرمي پد کي 2300 کان 3000 ℃ جي حد تائين وڌائڻ جي ضرورت آهي، جتي:

• 2500 ℃ هڪ اهم موڙ جي نشاندهي ڪري ٿو، جنهن تي ڪاربان ايٽمن جي انٽر ليئر اسپيسنگ خاص طور تي گهٽجي ويندي آهي، ۽ گرافائيزيشن جي ڊگري تيزي سان وڌي ويندي آهي؛
• 3000 ℃ کان اڳتي، تبديليون وڌيڪ بتدريج ٿينديون آهن، ۽ گريفائيٽ ڪرسٽل ڪمال جي ويجهو ايندو آهي، جيتوڻيڪ وڌيڪ گرمي پد پيداوار وڌائي ٿو ڪارڪردگي ۾ معمولي بهتري کي گهٽائي ٿو.

ب. گرمي پد تي مادي فرق جو اثر

• گرافٽائيز ڪرڻ ۾ آسان ڪاربن (مثال طور، پيٽروليم ڪوڪ): 1700 ℃ تي گرافٽائيزيشن اسٽيج ۾ داخل ٿيو، 2500 ℃ تي گرافٽائيزيشن جي درجي ۾ قابل ذڪر واڌ سان؛
• گرافائيٽ ڪرڻ ۾ ڏکيائي وارا ڪاربن (مثال طور، اينٿراسائيٽ): ساڳي تبديلي حاصل ڪرڻ لاءِ وڌيڪ گرمي پد (3000 ℃ جي ويجهو) جي ضرورت آهي.

II. ڪهڙو طريقو ڪاربن ايٽم جي ترتيب کي وڌائيندو آهي جنهن جي ذريعي اعليٰ درجه حرارت پيدا ٿئي ٿو

الف. مرحلو 1 (1000–1800℃): غير مستحڪم اخراج ۽ ٻه طرفي ترتيب

• الفيٽڪ زنجير، CH، ۽ C=O بانڊ ٽٽي پون ٿا، هائيڊروجن، آڪسيجن، نائٽروجن، سلفر، ۽ ٻيا عنصر مونومر يا سادي ماليڪيولن جي صورت ۾ خارج ڪن ٿا (مثال طور، CH₄، CO₂)؛
• ڪاربن ايٽم پرتون ٻہ طرفي سطح اندر وڌنديون آهن، مائڪرو ڪرسٽل لائن جي اوچائي 1 nm کان 10 nm تائين وڌي ويندي آهي، جڏهن ته انٽرليئر اسٽيڪنگ وڏي حد تائين تبديل نه ٿيندي آهي؛
• ٻئي اينڊوٿرمڪ (ڪيميائي رد عمل) ۽ ايڪسوٿرمڪ (جسماني عمل، جهڙوڪ مائڪرو ڪرسٽل لائن بائونڊري غائب ٿيڻ کان انٽرفيشل توانائي جو ڇڏڻ) عمل هڪ ئي وقت ٿين ٿا.

ب. مرحلو 2 (1800–2400℃): ٽي-ڊائيمنشنل آرڊرنگ ۽ اناج جي حد جي مرمت

• ڪاربان ايٽمن جي وڌندڙ حرارتي وائبريشن فريڪوئنسي انهن کي ٽن طرفي ترتيبن ۾ منتقل ڪرڻ لاءِ هلائي ٿي، جيڪي گهٽ ۾ گهٽ آزاد توانائي جي اصول جي تحت هلن ٿا؛
• ڪرسٽل جهازن تي خلل ۽ اناج جون حدون آهستي آهستي ختم ٿي وينديون آهن، جنهن جو ثبوت ايڪس ري ڊفرڪشن اسپيڪٽرا ۾ تيز (hko) ۽ (001) لائينن جي ظاهر ٿيڻ سان ٿئي ٿو، جيڪي ٽن طرفي ترتيب ڏنل ترتيبن جي ٺهڻ جي تصديق ڪن ٿا؛
• ڪجھ نجاستون ڪاربائڊ (مثال طور، سلڪون ڪاربائڊ) ٺاهينديون آهن، جيڪي وڌيڪ گرمي پد تي ڌاتو جي بخارات ۽ گريفائٽ ۾ تبديل ٿي وينديون آهن.

ج. مرحلو 3 (2400 ℃ کان مٿي): اناج جي واڌ ۽ ٻيهر ڪرسٽلائيزيشن

• اناج جي ماپ a-محور سان سراسري طور تي 10-150 nm تائين ۽ c-محور سان لڳ ڀڳ 60 تہن (تقريبن 20 nm) تائين وڌي ٿي؛
• ڪاربان ايٽم اندروني يا بين ماليڪيولر منتقلي ذريعي جالي جي اصلاح مان گذرن ٿا، جڏهن ته ڪاربان مادن جي بخارات جي شرح گرمي پد سان تيزي سان وڌي ٿي؛
• مضبوط ۽ گئس جي مرحلن جي وچ ۾ فعال مواد جي مٽاسٽا ٿيندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ انتهائي ترتيب ڏنل گريفائيٽ ڪرسٽل ڍانچي جي ٺهڻ ٿيندي آهي.

III. خاص عملن ذريعي گرمي پد جي اصلاح

الف. ڪيٽيليٽڪ گرافائيزيشن

لوھ يا فيروسيلڪون جھڙن ڪيٽالسٽن جو اضافو گرافائيزيشن جي گرمي پد کي 1500-2200 ℃ جي حد تائين گھٽائي سگھي ٿو. مثال طور:

• فيروسيلڪون ڪيٽيلسٽ (25٪ سلڪون مواد) گرمي پد کي 2500-3000 ℃ کان 1500 ℃ تائين گھٽائي سگھي ٿو؛
• بي اين ڪيٽيلسٽ ڪاربن فائبر جي رخ کي وڌائيندي گرمي پد کي 2200 ℃ کان گهٽ ڪري سگهي ٿو.

ب. الٽرا هاءِ ٽمپريچر گرافائيزيشن

ايٽمي گريڊ ۽ ايرو اسپيس گريڊ گريفائٽ جهڙن اعليٰ پاڪيزگي وارن ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ٿيندڙ، هي عمل وچولي فريڪوئنسي انڊڪشن هيٽنگ يا پلازما آرڪ هيٽنگ (مثال طور، آرگن پلازما ڪور جو گرمي پد 15,000 ℃ تائين پهچڻ) کي استعمال ڪري ٿو ته جيئن شين تي 3200 ℃ کان وڌيڪ مٿاڇري جو گرمي پد حاصل ڪري سگهجي؛

• گرافائيزيشن جو درجو 0.99 کان وڌيڪ آهي، انتهائي گهٽ نجاست واري مواد سان (راھ جو مواد < 0.01٪).

IV. گرافائيزيشن جي اثرن تي گرمي پد جو اثر

الف. مزاحمت ۽ حرارتي چالکائي

گرافائيزيشن جي درجي ۾ هر 0.1 واڌ لاءِ، مزاحمت 30٪ گهٽجي ٿي، ۽ حرارتي چالکائي 25٪ وڌي ٿي. مثال طور، 3000 ℃ تي علاج کان پوءِ، گريفائٽ جي مزاحمت ان جي شروعاتي قدر جي 1/4-1/5 تائين گهٽجي سگهي ٿي.

ب. مشيني خاصيتون

تيز گرمي پد گريفائٽ جي انٽر ليئر اسپيسنگ کي مثالي قدرن (0.3354 nm) جي ويجهو گھٽائي ٿو، خاص طور تي حرارتي جھٽڪي جي مزاحمت ۽ ڪيميائي استحڪام کي وڌائي ٿو (50%-80% جي لڪير جي توسيع جي کوٽائي سان)، جڏهن ته چکنائي ۽ لباس جي مزاحمت پڻ ڏئي ٿو.

ج. پاڪائي وڌائڻ

3000 ℃ تي، 99.9٪ قدرتي مرڪبن ۾ ڪيميائي بند ٽٽي پون ٿا، جنهن جي ڪري نجاست کي گيس جي صورت ۾ ڇڏڻ جي اجازت ملي ٿي ۽ نتيجي ۾ پيداوار جي پاڪائي 99.9٪ يا ان کان وڌيڪ ٿئي ٿي.