ନୂତନ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ, ତାପଜ ଗୁଣ, ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣରେ ଯୁଗାନ୍ତକାରୀ ଉନ୍ନତି ହାସଲ କରିଛି। କାର୍ବନ ଫାଇବର-ପୁନର୍ବଳିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଇଥିବା, ସେମାନଙ୍କର ମୂଳ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସଫଳତା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ମୂଲ୍ୟ ନିମ୍ନଲିଖିତ:
I. କାର୍ବନ ଫାଇବର-ପୁନଃପ୍ରବଳିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍: ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣରେ ବୈପ୍ଳବିକ ଉନ୍ନତି
1. ଶକ୍ତି ଏବଂ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ସର୍ଜନ୍
PAN କାର୍ବନ ତନ୍ତୁରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଗ୍ରାଫିନ (0.075 wt%) ପ୍ରବେଶ କରିବା ଦ୍ୱାରା, ସେମାନଙ୍କର ଟାନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି 1916 MPa ରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଏବଂ ୟଙ୍ଗଙ୍କ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ 233 GPa ରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଯାହା ଶୁଦ୍ଧ PAN କାର୍ବନ ତନ୍ତୁ ତୁଳନାରେ ଯଥାକ୍ରମେ 225% ଏବଂ 184% ବୃଦ୍ଧିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଏହି ସଫଳତା ଗ୍ରାଫିନର କାର୍ବନ ଫାଇବର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚରର ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ରୁ ଆସିଛି:
- ହ୍ରାସିତ ଛିଦ୍ରତା: ଗ୍ରାଫିନର ଯୋଗ ଦ୍ୱାରା ତନ୍ତୁ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଛିଦ୍ର ଏବଂ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନର ଆକାର ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ ପାଏ, ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା (0.1 wt%) ରେ ଅକ୍ଷୀୟ ମାଇକ୍ରୋପୋରଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରାୟ ସମାପ୍ତ କରିଦିଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଚାପ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବିନ୍ଦୁ ହ୍ରାସ ପାଏ।
- କ୍ରମବଦ୍ଧ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନ: ରମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ପ୍ରକାଶ କରେ ଯେ ଗ୍ରାଫିନ୍ ନାନୋସିଟ୍ଗୁଡ଼ିକ PAN କାର୍ବନାଇଜେସନ୍ ସମୟରେ ଗଠିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନ ଦ୍ୱାରା ଘେରି ରହିଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ କମ୍ ତ୍ରୁଟି ଏବଂ ଉନ୍ନତ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗ ସହିତ ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଜାଲି ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
2. ବିସ୍ତାରିତ ଆପ୍ଲିକେସନ୍ ପରିସ୍ଥିତି
- ମହାକାଶ: କାର୍ବନ ଫାଇବର-ପୁନଃସଜ୍ଜିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍, ଯାହାର ଘନତା ଆଲୁମିନିୟମ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁର ମାତ୍ର 60% ଏବଂ ଏକକ ଖଣ୍ଡ ଭାବରେ ଛାଞ୍ଚିତ ହେବାର କ୍ଷମତା (ଫାଷ୍ଟନର ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରିବା), ବିମାନ ଗଠନାତ୍ମକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରେ (ଯଥା, ବୋଇଂ B-787 ରେ 50% କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ବ୍ୟବହାର), ଲଞ୍ଚ ଯାନ ବଡି ଏବଂ ଉପଗ୍ରହ ଅଂଶଗୁଡ଼ିକରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ଉଚ୍ଚମାନର ଉତ୍ପାଦନ: ସେମାନଙ୍କର ପତନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏଗୁଡ଼ିକୁ ରକେଟ୍ ଇଞ୍ଜିନ୍ ନୋଜଲ୍, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ରିଆକ୍ଟର କୋର୍ ଗଠନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଚରମ ପରିବେଶ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କରିଥାଏ।
II. ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍: ବହୁବିଧ ଗୁଣଧର୍ମରେ ବ୍ୟାପକ ସଫଳତା
୧. ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ: ପାରମ୍ପରିକ ଇସ୍ପାତକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିବା
- ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଆଇସୋଟ୍ରୋପି: ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପ୍ରେସିଂ ମାଧ୍ୟମରେ, ଏହାର ଟେନସାଇଲ୍ ଶକ୍ତି 1000 MPa (ସାଧାରଣ ଷ୍ଟିଲ୍ ଠାରୁ ବହୁତ ଅଧିକ) ଅତିକ୍ରମ କରେ, ଯାହାର ଆଇସୋଟ୍ରୋପି ଅନୁପାତ 1.0-1.1, ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫାଇଟର ଆନିସୋଟ୍ରୋପିକ୍ ତ୍ରୁଟିକୁ ଦୂର କରେ।
- ଉଚ୍ଚ ଘନତ୍ୱ ଏବଂ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ: 1.95 g/cm³ ର ବଲ୍କ ଘନତ୍ୱ, 80 MPa ରୁ ଅଧିକ ନମନୀୟ ଶକ୍ତି ଏବଂ 200-260 MPa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସଂକୋଚନ ଶକ୍ତି ସହିତ, ଏହା ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ବ୍ରେକ୍ ପ୍ୟାଡ୍, ସିଲ୍ ଏବଂ ବିୟରିଂ ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
୨. ତାପଜ ଗୁଣ: ଅତ୍ୟନ୍ତ ପରିସ୍ଥିତିରେ ସ୍ଥିରତା
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ: ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ, ଏହାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି 2500°C ରେ ସର୍ବାଧିକ ହୁଏ, ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ 3650°C ଏବଂ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ 4827°C ସହିତ। ଏହାର କମ୍ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କ ପରିମାଣ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ କମ କରିଥାଏ, ଏହାକୁ ରକେଟ୍ ଇଗ୍ନିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍, ନୋଜଲ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଉପାଦାନ ପାଇଁ ଆଦର୍ଶ କରିଥାଏ।
- ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହିତା: ଏହାର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ପରିବାହିତା ଦ୍ରୁତ ତାପ ଅପଚୟକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ, ଉପକରଣ ଦକ୍ଷତା ବୃଦ୍ଧି କରିଥାଏ, ଯେପରିକି CZ-ପ୍ରକାର ସିଙ୍ଗଲ୍-କ୍ରିଷ୍ଟାଲ୍ ଡାଇରେକ୍ଟ-ପୁଲ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ତାପଜ କ୍ଷେତ୍ର ଉପାଦାନ (କ୍ରୁସିବଲ୍, ହିଟର୍)।
3. ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା: କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିରୋଧ
ଏହା ଦୃଢ଼ ଏସିଡ୍, କ୍ଷାର ଏବଂ ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ, ତରଳିଥିବା ଧାତୁ ଏବଂ କାଚରୁ କ୍ଷୟକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରିଥାଏ, ଏହାକୁ ରାସାୟନିକ ପାତ୍ର, ପରମାଣୁ ରିଆକ୍ଟର କୋର୍ ଗଠନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷୟକାରୀ ପରିବେଶ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।
୪. ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ: ନମନୀୟତା ଏବଂ ସଠିକତା
ଜଟିଳ ଡିଜାଇନ୍ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ଯେକୌଣସି ଆକାରରେ ମେସିନ୍ କରାଯାଇପାରିବ, ଯେପରିକି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଡିସଚାର୍ଜ ମେସିନିଂ ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଏବଂ ନିରନ୍ତର ଧାତୁ କାଷ୍ଟିଂ ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଛାଞ୍ଚ।
III. ନୂତନ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଶିଳ୍ପାୟନ ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତ ଦିଗ।
1. ଶିଳ୍ପାୟନ ପ୍ରଗତି
- ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍: ଇଣ୍ଡୋନେସିଆ ଏବଂ ମରକ୍କୋରେ କ୍ଷମତା ବିସ୍ତାର ସହିତ ଏହାର ବିଶ୍ୱ ବଜାର ଅଂଶ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବାରେ ଲାଗିଛି, ଏହାର ଶିଳ୍ପ ସ୍ଥିତିକୁ ଆହୁରି ସୁଦୃଢ଼ କରୁଛି।
- କାର୍ବନ ଫାଇବର-ପୁନଃସଜ୍ଜିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍: ଏହାକୁ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ଅଗ୍ରଣୀ ବ୍ୟାଟେରୀ ଗ୍ରାହକମାନେ ସଫଳତାର ସହ ଗ୍ରହଣ କରିଛନ୍ତି ଏବଂ ବିଶ୍ୱର ପ୍ରଥମ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ମାନକର ବିକାଶର ନେତୃତ୍ୱ ନେଉଛନ୍ତି,ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ନାନୋ-ସିଲିକନ୍ ଆନୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ବିସ୍ତୃତ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟକରଣ ଖାଲି.
୨. ଭବିଷ୍ୟତର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ସଫଳତା
- କଞ୍ଚାମାଲ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍: ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ସାମଗ୍ରିକ କଣିକା ଆକାରକୁ ହ୍ରାସ କରିବା (ଯଥା, ଦ୍ୱିତୀୟ କୋକ୍ ପାଉଡର ପରିବର୍ତ୍ତନ ମାଧ୍ୟମରେ 2-5 μm)।
- ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ନବସୃଜନ: ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା 30% ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରେ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ଚକ୍ରକୁ ଛୋଟ କରେ, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ବୃହତ ପରିମାଣରେ ଗ୍ରହଣକୁ ସହଜ କରିଥାଏ।
- ଗଠନାତ୍ମକ ନବସୃଜନ: ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଡୁଆଲ୍-ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଆନୋଡ୍ଗୁଡ଼ିକ କଣିକା ଆକାର ଏବଂ ପୋରୋସିଟିର ଡୁଆଲ୍ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ୍ ବଣ୍ଟନ ମାଧ୍ୟମରେ ≥230 Wh/kg ଶକ୍ତି ଘନତ୍ୱ ବଜାୟ ରଖି 6-ମିନିଟ୍, 60% ଦ୍ରୁତ-ଚାର୍ଜିଂ କ୍ଷମତା ହାସଲ କରନ୍ତି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁଲାଇ-୩୧-୨୦୨୫