आयसोट्रॉपिक ग्रेफाइट आणि सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइटमध्ये काय फरक आहेत?

1. भौतिक गुणधर्म आणि स्ट्रक्चरल फरक

✔ समस्थानिक ग्रेफाइट:

●  समस्थानिक वर्तन: एकसमान भौतिक गुणधर्म (उदा. थर्मल/इलेक्ट्रिकल कंडक्टिव्हिटी, यांत्रिक सामर्थ्य) सर्व तीन आयामांमध्ये (एक्स, वाय, झेड), दिशात्मक अवलंबन नसलेले.

●  उच्च शुद्धता आणि थर्मल स्थिरता: आयसोस्टॅटिक प्रेसिंग, अल्ट्रा-लो अशुद्धता पातळी (पीपीएम स्केलवर राख सामग्री) आणि उच्च तापमानात वर्धित सामर्थ्य (2000 डिग्री सेल्सियस पर्यंत) यासारख्या प्रगत प्रक्रियेद्वारे उत्पादित.

●  अचूक यंत्रणा: जटिल भूमितीमध्ये सहज बनावट, सेमीकंडक्टर वेफर प्रोसेसिंग घटकांसाठी आदर्श (उदा. हीटर, इन्सुलेटर).

आयसोस्टॅटिक ग्रेफाइटचे भौतिक गुणधर्म
मालमत्ता	युनिट	ठराविक मूल्य
मोठ्या प्रमाणात घनता	जी/सेमी	1.83
कडकपणा	एचएसडी	58
विद्युत प्रतिरोधकता	μω.m	10
लवचिक सामर्थ्य	एमपीए	47
संकुचित शक्ती	एमपीए	103
तन्यता सामर्थ्य	एमपीए	31
यंग चे मॉड्यूलस	जीपीए	11.8
थर्मल विस्तार (सीटीई)	10-6K-1	4.6
औष्णिक चालकता	डब्ल्यू · मी-1· के-1	130
सरासरी धान्य आकार	μ मी	8-10
पोरोसिटी	%	10
राख सामग्री	पीपीएम	≤5 (शुद्ध झाल्यानंतर)

✔ सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइट:

● सिलिकॉन ओतणे: सिलिकॉनने सिलिकॉन कार्बाईड (एसआयसी) कंपोझिट लेयर तयार करण्यासाठी ओतले, अत्यंत वातावरणात ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि गंज टिकाऊपणामध्ये लक्षणीय सुधारणा करते.

● संभाव्य एनिसोट्रोपी: सिलिकोनायझेशन प्रक्रियेवर अवलंबून बेस ग्रेफाइटमधून काही दिशात्मक गुणधर्म टिकवून ठेवू शकतात.

● समायोजित चालकता: तुलनेत कमी विद्युत चालकताशुद्ध ग्रेफाइटपरंतु कठोर परिस्थितीत वर्धित टिकाऊपणा.

सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइटचे मुख्य मापदंड
मालमत्ता	ठराविक मूल्य
घनता	2.4-2.9 ग्रॅम/सेमी
पोरोसिटी	<0.5%
संकुचित शक्ती	> 400 एमपीए
लवचिक सामर्थ्य	> 120 एमपीए
औष्णिक चालकता	120 डब्ल्यू/एमके
औष्णिक विस्तार गुणांक	4.5 × 10-6
लवचिक मॉड्यूलस	120 जीपीए
प्रभाव शक्ती	1.9 केजे/एमए
पाण्याचे वंगण घालणारे घर्षण	0.005
कोरडे घर्षण गुणांक	0.05
रासायनिक स्थिरता	विविध क्षार, सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स, मजबूत ids सिडस् (एचएफ, एचसीएल, एचएसओ4, Hno₃)
दीर्घकालीन स्थिर वापर तापमान	800 ℃ (ऑक्सिडेशन वातावरण) 2300 ℃ (जड किंवा व्हॅक्यूम वातावरण)
विद्युत प्रतिरोधकता	120*10-6Ωm

2. अनुप्रयोग परिदृश्य

●  सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग: सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन ग्रोथ फर्नेसेसमधील क्रूसीबल्स आणि हीटिंग घटक, त्याची शुद्धता आणि एकसमान थर्मल वितरण फायदा.

●  सौर ऊर्जा: फोटोव्होल्टिक सेल उत्पादनातील थर्मल इन्सुलेशन घटक (उदा. व्हॅक्यूम फर्नेस पार्ट्स).

●  आण्विक तंत्रज्ञान: रेडिएशन प्रतिरोध आणि थर्मल स्थिरतेमुळे अणुभट्ट्यांमध्ये नियंत्रक किंवा स्ट्रक्चरल सामग्री.

●  सुस्पष्टता टूलिंग: पावडर धातुशास्त्राचे साचे, उच्च मितीय अचूकतेचा फायदा.

●  उच्च-तापमान ऑक्सिडेशन वातावरण: एरोस्पेस इंजिन घटक, औद्योगिक भट्टीचे अस्तर आणि इतर ऑक्सिजन-समृद्ध, उच्च-उष्णता अनुप्रयोग.

●  संक्षारक मीडिया: Ids सिडस्/अल्कलिसच्या संपर्कात असलेल्या रासायनिक अणुभट्ट्यांमध्ये इलेक्ट्रोड किंवा सील.

●  बॅटरी तंत्रज्ञान: लिथियम-आयन बॅटरी एनोड्समध्ये लिथियम-आयन इंटरकॅलेशन (तरीही आर अँड डी-फोकस) सुधारण्यासाठी प्रायोगिक वापर.

●  सेमीकंडक्टर उपकरणे: प्लाझ्मा एचिंग टूल्समधील इलेक्ट्रोड्स, गंज प्रतिरोधकासह चालकता एकत्र करते.

3. कामगिरीचे फायदे आणि मर्यादा

✔ आइसोट्रॉपिक ग्रेफाइट

सामर्थ्य:

●  एकसमान कामगिरी: दिशात्मक अपयशाचे जोखीम दूर करते (उदा. थर्मल स्ट्रेस क्रॅक).

●  अल्ट्रा-उच्च शुद्धता: सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशन सारख्या संवेदनशील प्रक्रियेत दूषित होण्यास प्रतिबंधित करते.

●  थर्मल शॉक प्रतिरोध: वेगवान तापमान सायकलिंग अंतर्गत स्थिर (उदा. सीव्हीडी अणुभट्ट्या).

मर्यादा: 

● जास्त उत्पादन खर्च आणि कठोर मशीनिंग आवश्यकता.

✔ सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइट

सामर्थ्य:

●  ऑक्सिडेशन प्रतिकार: एसआयसी लेयर ऑक्सिजन प्रसार अवरोधित करते, उच्च-उष्णता ऑक्सिडेटिव्ह वातावरणात आयुष्य वाढवते.

●  वर्धित टिकाऊपणा: सुधारित पृष्ठभाग कडकपणा आणि परिधान प्रतिकार.

●  रासायनिक जडत्व: संक्षारक मीडिया वि. मानक ग्रेफाइटचा उत्कृष्ट प्रतिकार.

मर्यादा: 

●  कमी विद्युत चालकता आणि उच्च उत्पादन जटिलता.

4. सारांश

✔ समस्थानिक ग्रेफाइट: 

एकसारखेपणा आणि शुद्धता आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांचे वर्चस्व (सेमीकंडक्टर, न्यूक्लियर टेक).

✔ सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइट: 

सिलिकॉन-वर्धित टिकाऊपणामुळे अत्यंत परिस्थितीत (एरोस्पेस, रासायनिक प्रक्रिया) उत्कृष्ट.