"ଉତ୍ପ୍ରସାରକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍" ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା କ'ଣ?

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ହେଉଛି ଏକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତି ସମୟରେ, ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉତ୍ପ୍ରେରକ (ଯେପରିକି ଲୁହା, ଫେରୋସିଲିକନ୍, ବୋରନ୍, ଇତ୍ୟାଦି) ବ୍ୟବହାର କରି ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆକାରହୀନ କାର୍ବନକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାକୁ ସହଜ କରିଥାଏ।

ବୈଷୟିକ ନୀତି

ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ସକ୍ରିୟକରଣ ଶକ୍ତିକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ବ୍ୟବହାର କରିବାରେ କ୍ଳାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ର ମୂଳ ନିହିତ, ଏହା ଦ୍ଵାରା କାର୍ବନ ପରମାଣୁର ଏକ ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ବ୍ୟବସ୍ଥାରୁ ଏକ କ୍ରମିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିଥାଏ। ଯନ୍ତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ଦୁଇଟି ତତ୍ତ୍ୱ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ:

ବିଲୋପ-ବୃଷ୍ଟିପାତ ପ୍ରକ୍ରିୟା:

ଆକାରହୀନ କାର୍ବନ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ତରଳିଯାଇଥିବା ମିଶ୍ରଣରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ। ଯେତେବେଳେ ତରଳି ଏକ ସୁପରସେଚୁରେଟେଡ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ଫଟିକ ଆକାରରେ ବାହାରକୁ ବାହାରି ଯାଏ।
ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏକ ଫେରୋସିଲିକନ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ 1600°C ତାପମାତ୍ରାରେ 2% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କାର୍ବନକୁ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରିପାରେ, ଯାହା କାର୍ବନକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଭାବରେ ଅବକ୍ଷେପିତ କରେ। ଏକକାଳୀନ, ଷଡ଼କୋଣୀୟ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଗଠନର ଗଠନ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।

କାର୍ବାଇଡ୍ ଗଠନ-ବିଘଟନ କ୍ରିୟା ପ୍ରଣାଳୀ:

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ବନ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି କାର୍ବାଇଡ୍ ତିଆରି କରେ, ଯାହା ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଏବଂ ଧାତୁ ବାଷ୍ପରେ ବିଘଟିତ ହୁଏ।
ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଲୁହା ଅକ୍ସାଇଡ୍ କାର୍ବନ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଲୁହା ଏବଂ କାର୍ବନ ମନୋକ୍ସାଇଡ୍ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ତା'ପରେ ଲୁହା କାର୍ବନ ସହିତ ମିଶି ଲୁହା କାର୍ବାଇଡ୍ ତିଆରି କରେ, ଯାହା ଶେଷରେ ସହଜରେ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେବଲ୍ କାର୍ବନ ଏବଂ ଲୁହାରେ ପଚିଯାଏ।

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରକାର ଏବଂ ପ୍ରଭାବ

ଫେରୋସିଲିକନ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ:

• ସର୍ବୋତ୍ତମ ସିଲିକନ୍ ପରିମାଣ 25%, ଯାହା ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ 2500-3000°C ରୁ 1500°C କୁ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ।
• ଫେରୋସିଲିକନର କଣିକା ଆକାର ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରଭାବକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ: ଯେତେବେଳେ କଣିକା ଆକାର 75 μm ରୁ 50 μm କୁ ହ୍ରାସ ପାଏ, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧକତା ହ୍ରାସ ପାଏ। ତଥାପି, ଅତ୍ୟଧିକ ଛୋଟ କଣିକା (<50 μm) ପ୍ରତିରୋଧକତା ବୃଦ୍ଧି କରିପାରେ।

ବୋରନ୍ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ:

• ଏହା ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ 2200°C ତଳେ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ଏବଂ କାର୍ବନ ଫାଇବରଗୁଡ଼ିକର ଓରିଏଣ୍ଟେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ।
• ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଏକ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ଡ ଗ୍ରାଫିନ ଫିଲ୍ମରେ 0.25% ବୋରିକ୍ ​​ଏସିଡ୍ ମିଶାଇ 2000°C ତାପମାତ୍ରାରେ ତାପ-ଚିକିତ୍ସା କଲେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହିତା 47% ଏବଂ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀ 80% ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।

ଲୁହା ଉତ୍ପ୍ରେରକ:

• ଲୁହାର ତରଳାଇବା ପଏଣ୍ଟ 1535°C। ସିଲିକନ୍ ଯୋଡାଗଲେ, ତରଳାଇବା ପଏଣ୍ଟ ପ୍ରାୟ 1250°C କୁ ଖସିଯାଏ ଏବଂ ଏହି ତାପମାତ୍ରାରେ ଉତ୍ପ୍ରେରକ କ୍ରିୟା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ।
• ୨୦୦୦°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଲୁହା ଗ୍ୟାସୀୟ ରୂପରେ ବାହାରକୁ ବାହାରିଯାଏ, ଯେତେବେଳେ ସିଲିକନ୍ ୨୨୪୦°C ଉପରେ ବାଷ୍ପ ଭାବରେ ବାହାରକୁ ବାହାରିଯାଏ, ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦରେ କୌଣସି ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶ ଛାଡି ନଥାଏ।

ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସୁବିଧା

ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ:

ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପାଇଁ 2000-3000°C ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ଯେତେବେଳେ କ୍ଳାଟିଲିକ୍ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପ୍ରାୟ 1500°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ, ଯାହା ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ କରିବାରେ ଯଥେଷ୍ଟ ସହାୟକ ହୋଇଥାଏ।

ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ଉତ୍ପାଦନ ଚକ୍ର:

ଉତ୍ପ୍ରେରକ କ୍ରିୟା କାର୍ବନ ପରମାଣୁର ପୁନର୍ବିନ୍ୟାସକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରେ, ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ସମୟକୁ ହ୍ରାସ କରେ।

ଉନ୍ନତ ସାମଗ୍ରୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା:

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ସାଂରଚନିକ ତ୍ରୁଟିଗୁଡ଼ିକୁ ମରାମତି କରିପାରିବ ଏବଂ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍‌ର ମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହିତା, ତାପଜ ପରିବାହିତା ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତିରେ ଉନ୍ନତି ଆସିପାରେ।

• ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ବୋରନ-ଉତ୍ତାଳନକାରୀ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ 3400 S/cm ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହୀତା ସହିତ ଗ୍ରାଫିନ ଫିଲ୍ମ ଉତ୍ପାଦନ କରେ, ଯାହା ନମନୀୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ ହସ୍ତକ୍ଷେପ ସୁରକ୍ଷା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।

ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ରଗୁଡ଼ିକ

ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ:

କ୍ଳାଟିଲାଇଟିକ୍ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ଉଚ୍ଚ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପରିବାହୀତା ଏବଂ ତାପ ପ୍ରତିରୋଧ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଧାତୁ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଭଳି ଶିଳ୍ପ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ କରିଥାଏ।

ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ସାମଗ୍ରୀ:

ଲିଥିୟମ୍/ସୋଡିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜ୍ଡ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଆନୋଡ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, ଯାହା ଚାର୍ଜ-ଡିସଚାର୍ଜ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଚକ୍ର ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।

ମିଶ୍ରିତ ସାମଗ୍ରୀ:

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମହାକାଶ, ଅଟୋମୋଟିଭ୍ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତାସମ୍ପନ୍ନ କାର୍ବନ/କାର୍ବନ କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ।

ବୈଷୟିକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକ

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଚୟନ ଏବଂ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍:

ବିଭିନ୍ନ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକମାନେ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକାର ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅବସ୍ଥା ଉପରେ ଆଧାର କରି ଉପଯୁକ୍ତ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଚୟନ ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ।

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଅବଶିଷ୍ଟ ସମସ୍ୟା:

କିଛି ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ (ଯେପରିକି ଭାନାଡିୟମ୍) ମାନଙ୍କର ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଅଧିକ ଥାଏ ଏବଂ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଅପସାରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର, ଯାହା ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଭାବରେ ସାମଗ୍ରୀର ଶୁଦ୍ଧତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ।

ପ୍ରକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ:

ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା, ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ଏବଂ ସମୟ ଭଳି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରତି ସମ୍ବେଦନଶୀଳ, ଅତ୍ୟଧିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ କିମ୍ବା ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ସଠିକ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକ କରେ।