كيف يمكن للجرافيت أن يحل محل النحاس كقطب كهربائي؟ تمت المشاركة بواسطةقطب الجرافيت عالي القوة الميكانيكية في الصين.
في ستينيات القرن الماضي، كان النحاس يُستخدم على نطاق واسع كمادة للأقطاب الكهربائية، حيث بلغت نسبة استخدامه حوالي 90%، بينما بلغت نسبة استخدام الجرافيت حوالي 10% فقط. في القرن الحادي والعشرين، بدأ عدد متزايد من المستخدمين يختارون الجرافيت كمادة للأقطاب الكهربائية. في أوروبا، يُشكل الجرافيت أكثر من 90% من مادة الأقطاب الكهربائية. النحاس، الذي كان المادة السائدة للأقطاب الكهربائية، فقد تقريبًا تفوقه على الجرافيت. ما سبب هذا التغيير الجذري؟ بالطبع، للجرافيت مزايا عديدة.
(1) سرعة معالجة أسرع: بشكل عام، سرعة المعالجة الميكانيكية لـقطب جرافيت للبيعيمكن أن تكون أسرع من النحاس بمرتين إلى خمس مرات؛ ومع ذلك، فإن التفريغ الكهربائي للكهرباء أسرع من النحاس بمرتين إلى ثلاث مرات، والمادة أقل عرضة للتشوه. تبلغ درجة تليين النحاس حوالي 1000 درجة، ويسهل تشوهه بالحرارة. تبلغ درجة حرارة تسامي الجرافيت 3650 درجة؛ ومعامل التمدد الحراري 1/30 فقط من النحاس.
(2) وزن أخف: كثافة الجرافيت هي 1/5 فقط من كثافة النحاس، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من عبء أداة الآلة (EDM) عندما تتم معالجة الأقطاب الكهربائية الكبيرة عن طريق التفريغ؛ أكثر ملاءمة لتطبيق القالب الكبير.
(3) استهلاك التفريغ أصغر؛ نظرًا لأن زيت الشرارة يحتوي أيضًا على ذرات الكربون، أثناء معالجة التفريغ، تتسبب درجة الحرارة المرتفعة في تحلل ذرات الكربون في زيت الشرارة، مما يشكل بدوره طبقة واقية على سطح قطب الجرافيت، مما يعوض عن فقدان قطب الجرافيت.
(4) لا توجد نتوءات؛ بعد معالجة قطب النحاس، يجب تقليمه يدويًا لإزالة النتوءات، بينما تتم معالجة الجرافيت بواسطةمصنع أقطاب الجرافيتبدون نتوءات، مما يوفر الكثير من التكاليف ويجعل من السهل أتمتة الإنتاج
(5) الجرافيت أسهل في الطحن والتلميع؛ نظرًا لأن الجرافيت يتمتع بخمس مقاومة القطع للنحاس فقط، فمن الأسهل طحنه وتلميعه يدويًا
(6) انخفاض تكلفة المواد واستقرار الأسعار؛ نظرًا لارتفاع أسعار النحاس في السنوات الأخيرة، أصبح سعر الجرافيت المتساوي الخواص أقل من سعر النحاس. وبنفس الكمية، يكون سعر منتجات الجرافيت العامة من تويو كربون أقل بنسبة 30% إلى 60% من سعر النحاس، كما أن السعر أكثر استقرارًا، وتقلبات الأسعار على المدى القصير ضئيلة جدًا.
وبسبب هذه الميزة التي لا تضاهى، حل الجرافيت تدريجيا محل النحاس باعتباره المادة المفضلة لإلكترود EDM.
وقت النشر: ٢٢ يناير ٢٠٢١