اصولا آببند‌های گرافیتی به منظور آببندی فاصله بین شاف‌های دوار و هوزینگ‌ها در تجهیزاتی مانند پمپ ها و میکسر استفاده می‌شوند و از خروج سیالات از این فاصله جلوگیری میکنند.
گرافیت معمولا با توجه به خاصیت خودروانکاری(عدم نیاز به روغنکاری) و مقاومت در برابر مواد شیمیایی به عنوان گزینه مناسب برای ساخت آببندها بشمار می آید.
برخی از کاربردهای آببند های گرافیتی عبارتند از:
· استفاده در موتورهای جت
· سیستم های تهویه مطبوع
· همزن‌ها
· گریبکس‌ها
· مبدل‌های حرارتی
· کمپرسورهای هوا
· توربین‌های آبی
بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار و صفحات فسفربرنزی گرافیتی امروزه کاربردهای متعددی در صنایع مختلف پیدا کرده اند.
صنایع غذایی، صنایع فولاد و فلزات رنگی، نفت و گاز و پتروشیمی از جمله مصرف کنندگان اصلی بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار می باشند.
وجود تکه های گرافیت در بدنه بوش ها باعث ایجاد خاصیت خودروانکاری و کاهش سایش در قطعات درگیر شده و نهایتا منجر به افزایش عمر تجهیزات خواهد شد.
در ادامه توضیحات مختصری در مورد خواص و کاربردهای بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار در صنایع مختلف ارائه میشود.
خواص و کاربردهای بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار
خودروانکاری گرافیت خاصیتی مناسب برای ساخت بوش های فسفر برنزی برای استفاده در محل‌هایی که قابلیت روانکاری وجود ندارد می‌باشد.
ضریب انبساط حرارتی کم گرافیت و عدم تغییر ابعاد آن در دمای بالا مانع از جام شدن قطعات متحرک میشود.
در دستگاه‌های تولیدی صنایع غذایی استفاده از روانکارها با توجه به موارد بهداشتی مجاز نمی‌باشد، بنابراین برای روانکاری قطعاتی که بر روی هم حرکت میکنند از خاصیت روانکاری گرافیت استفاده میشود.
در صنایع فولاد معمولا در مکانیزم‌هایی که در دمای بالا کار میکنند و استفاده از روانکارها در دمای بالا باعث سوخته شدن آنها و عدم عملکرد صحیح آن مکانیزم میشود از بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار استفاده می‌گردد.
گریدهای خاصی از گرافیت برای ساخت بوش های فسفر برنزی گرافیتی خودروانکار مناسب می‌باشد.
در طراحی این بوشها معمولا گرافیت‌ها در ردیف‌های مختلف قرار داده می‌شوند تا بیشترین سطح پوشش جهت روانکاری ایجاد شود.
استفاده از چسب‌ها و رزین‌ها برای اتصال گرافیت‌ها به فسفربرنز پیشنهاد نمی‌گردد زیرا باعث جداشدن گرافیت‌ها در هنگام عمکرد می‌شوند.
کربن بخش بسیار مهمی در تمامی موجودات زنده‌است و تا آنجا که می‌دانیم بدون این عنصر زندگی وجود نخواهد داشت.
عمده‌ترین کاربرد اقتصادی کربن، فرم هیدروکربنها می‌باشد که قابل توجه‌ترین آنها سوختهای فسیلی، گاز متان و نفت خام است.
با توجه به کاربردهای زیاد و روزافزون کربن و گرافیت، از این ماده معدنی در بسیاری از صنایع بصورت خام استفاده می شود که برخی از کاربردهای آن به شرح زیر مـی‌باشد.
· کاربردهای هوافضا
· پوشش دهی
· کاربردهای مکانیکی
· کاربردهای متالورژیکی
· کاربردهای الکترونیکی
· صنایع شیمیایی
· صنایع هسته‌ای
الیاف و بافت‌های کربن گرافیت هر روزه با کاربردهای جدیدی پیدا می کنند این در حالی است که ۴۰ سال پیش این مواد به عنوان یک ماده سمی و خطرناک شناخته می شد اما هم اکنون یکی از موادی است که در زندگی روزمره ما کاربردی شده است.
· بعضی از زمینه های استفاده از الیاف کربن به شرح زیر می باشد:
· استفاده در صنعت هوافضا، ساخت هلی کوپتر و هواپیما
· ساخت وسایل ورزشی مانند راکت تنیس و دوچرخه
· ساخت وسایل و تجهیزات نظامی
· کاربرد در تجهیزات پزشکی
· صنایع خودروسازی
خواص ویژه گرافیت باعث شده که هر روز کاربردهای جدید و مناسبی از این ماده معدنی ارائه شود.
مهمترین خاص گرافیت که آن را گزینه مناسبی برای ساخت نازل های ریخته گری نموده، عبارتست از:
مقاومت در برابر دما
عدم واکنش شیمیایی با مذاب
مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی
عدم چسبندگی مذاب به گرافیت
از گرافیت و الیاف کربن به عنوان متریال تشکیل دهنده کامپوزیت های گرافیتی جهت ساخت قطعات و تجهیزات خاص استفاده می شود.
بسیاری از تجهیزات گرافیتی به طور مستقیم از الیاف کربن ساخته نمی‌شوند.
استفاده از تکنولوژی کامپوزیت سازی باعث رشد استفاده از خواص کربن در بسیاری از تجهیزات شده است.
برای تولید کامپوزیت های گرافیتی معمولا پروسه های پیچیده و تجهیزات گرانقیمتی مورد نیاز است.
پوشش ها و عایق های گرافیتی یکی از پرکاربردترین موارد استفاده از گرافیت در صنعت می باشد. گرافیت به علت خاصیت روانکاری خود به یک گزینه مناسب برای پوشش دهی شناخته می شود و از طرفی ساخت قالب های گرافیت به علت عدم چسبندگی فلزات در هنگام ذوب ریزی در ساخت بوته ها و قالب های فلزات گرانبها استفاده می شود.
در ادامه به برخی از کاربردهای پوشش های گرافیتی اشاره می شود.
· روانکار اکستروژن مواد غیر فلزی
· روانکار فورج قطعات فلزی و غیر فلزی
· قالب های دائمی آلومینیم
· ریخته گری در فشار کم
· مواد ترکیبی رنگ
· روانکار رزوه و زنجیر
· پوشش آند
· روانکار بیرینگ ها
گرافیت با توجه به خواص بی نظیر خود یکی از عایق های بسیار مناسب برای استفاده در تجهیزات و سیستم هایی است که نیاز به عایق کاری دارند.
دماهای بالا و نیروهای زیاد در خط تولید شیشه و سرامیک نیاز به ساخت تجهیزات خطوط بوسیله متریال‌هایی دارد که مقاومت مناسبی در اینگونه شرایط کارکرد داشته باشند. از کامپوزیت‌های کربنی جهت ساخت اینگونه قطعات جهت تحمل شوک‌های حرارتی و نیروهای مکانیکی در ساخت شیشه‌های تخت و توخالی استفاده میشود.
برخی از کاربردهای گرافیت در صنایع شیشه و سرامیک
· ساخت قالب‌ها و قطعات یدکی خطوط ریخته‌گری و تولید شیشه و سرامیک
· قالب‌ها و پلانجرهای گرافیتی و کربنی برای تولید محصولات برون نیترایدی
· تجهیزات کوره برای ساخت سرامیک‌های پیشرفته
· قطعات و تجهیزات گرافیتی برای ساخت شیشه‌های خاص
نکات زیر به طور مختصر اطلاعاتی در مورد فیبر ها و الیاف کربن در اختیار شما قرار می دهد.
· فیبر کربن رشته‌های بلند و نازکی به قطر ۰۱/۰ تا ۰۰۵/۰ میلیمتر هستند که از اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند.
· اتم‌های کربن در ساختار کریستالی تقریبا در جهت راستای طول فیبر کربن جهت‌گیری میکنند.
· اینگونه جهت‌گیری کریستال‌ها باعث میشود که الیاف کربن مقاومت بسیار زیادی در مقایسه با ابعاد خود داشته باشند.
· چندین هزار فیبر کربن در کنار هم قرار می‌گیرند تا الیاف کربن را تشکیل دهند.
· الیاف کربن به تنهایی یا بافته‌شده قابل استفاده خواهند بود.
از ترکیب فیبرها و الیاف کربن با رزین و قالب‌گیری آنها می‌توان کامپوزیت‌های مختلفی را ایجاد نمود. از کامپوزیت‌های الیاف کربن معمولا در ساخت قطعات هواپیما‌ها و فضاپیماها، بدنه ماشین‌های مسابقه، تجهیزات ورزشی، بدنه دوچرخه، فنرهای اتوموبیل و در بسیاری دیگر از قطعات که با داشتن وزن کم مقاومت بیشتری لازم دارد استفاده میشود.
الیاف کربن معمولا بر اساس مقاومت کششی دسته‌بندی می‌شوند.
درحالیکه وزن الیاف کربن گرافیت یک پنجم وزن فولاد است اما مقاومت کششی آن ۱۰ برابر فولاد می‌باشد.
علاوه بر این خواص خستگی الیاف کربن بسیار بیشتر از کلیه ساختارهای فلزی شناخته شده است و در عین حال با ترکیب مناسب با رزین‌ها یکی از بهترین مواد در مقابل خوردگی هستند.
در حدود ۳۰ سال پیش الیاف کربن فقط در صنعت هوافضا کاربرد داشتند اما امروزه معمولا الیاف کربن در بسیاری از تجهیزات مانند توربین‌های بادی، اتوموبیل‌ها و وسایل ورزشی کاربرد دارند.
استفاده از گرافیت با گرید مناسب برای ساخت تجهیزات و ابزارهای خاص از احتیاجات مشتریان در حوزه صنعت می باشد.
از کاربردهای معمول گرافیت می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی و ضریب انبساط حرارتی بسیار عالی، گرافیت را به عنوان یک متریال مناسب برای کاربردهای خاص معرفی می‌کند.
از گرافیت برای ساخت الکترود جهـت ماشینکاری EDM استفاده میشود. در مقایسه با الکترودهای مسی EDM هزینه‌های تولید قطعه بوسیله الکترـودهای گرافیتی بسیار کمتر و کیفیت نهایی قطعه بیشتر خواهد بود. بنابراین برای ساخت قالب‌های فورج و تزریق دقیق استفاده از الکترودهای گرافیتی برای اسپارک بسیار مهم می‌باشد.
منبع: خانه گرافبت ایران