Carbon ni mojawapo ya vipengele vya kawaida katika asili, vinavyojumuisha sifa za karibu vitu vyote vinavyopatikana duniani.Inaonyesha anuwai ya sifa, kama vile ugumu na ulaini tofauti, tabia ya insulation-semiconductor-superconductor, insulation-superconductivity ya joto, na uwazi kamili wa kunyonya kwa mwanga.Kati ya hizi, nyenzo zilizo na mseto wa sp2 ndio washiriki wakuu wa familia ya nyenzo za kaboni, ikijumuisha grafiti, nanotubes za kaboni, graphene, fullerenes, na kaboni ya glasi amofasi.
Sampuli za Graphite na Glassy Carbon
Ingawa nyenzo zilizopita zinajulikana sana, hebu tuzingatie kaboni ya kioo leo.Kaboni ya kioo, pia inajulikana kama kaboni ya kioo au kaboni ya vitreous, inachanganya sifa za kioo na keramik kuwa nyenzo ya kaboni isiyo ya grafiti.Tofauti na grafiti ya fuwele, ni nyenzo ya kaboni ya amofasi ambayo ni karibu 100% iliyochanganywa na sp2.Kaboni ya kioo hutengenezwa kwa uwekaji wa halijoto ya juu wa misombo ya kikaboni inayotangulia, kama vile resini za phenolic au resini za alkoholi ya furfuryl, chini ya angahewa ya gesi ajizi.Mwonekano wake mweusi na uso laini unaofanana na glasi uliipatia jina "kaboni ya glasi."
Tangu usanisi wake wa kwanza na wanasayansi mnamo 1962, muundo na mali ya kaboni ya glasi imesomwa sana na kubaki mada ya moto katika uwanja wa vifaa vya kaboni.Kaboni ya kioo inaweza kuainishwa katika aina mbili: Aina ya I na Aina ya II ya kaboni ya kioo.Kaboni ya glasi ya Aina ya I huchujwa kutoka kwa vitangulizi vya kikaboni kwenye halijoto iliyo chini ya 2000°C na hujumuisha hasa vipande vya grafiti vilivyopindapinda vilivyoelekezwa nasibu.Kwa upande mwingine, kaboni ya glasi ya Aina ya II, kwa upande mwingine, hutiwa maji kwa joto la juu zaidi (~2500°C) na huunda matriki ya amofasi yenye safu-tatu ya miundo ya umbo la duara iliyojikusanya yenyewe kama inavyoonekana (kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini).
Uwakilishi wa Muundo wa Kaboni wa Kioo (Kushoto) na Picha ya hadubini ya Elektroni yenye msongo wa juu (Kulia)
Utafiti wa hivi majuzi umegundua kuwa kaboni ya glasi ya Aina ya II inaonyesha mgandamizo wa juu kuliko Aina ya I, ambayo inahusishwa na miundo yake ya duara iliyojikusanya yenyewe kama fullerene.Licha ya tofauti kidogo za kijiometri, matrices ya kaboni ya glasi ya Aina ya I na II kimsingi yanaundwa na grafiti iliyopindapinda isiyo na utaratibu.
Maombi ya Glassy Carbon
Kaboni ya kioo ina sifa nyingi bora, ikiwa ni pamoja na msongamano wa chini, ugumu wa juu, nguvu nyingi, kutoweza kupenyeza kwa gesi na vimiminiko, uthabiti wa hali ya juu wa joto na kemikali, ambayo huifanya kutumika sana katika tasnia kama vile utengenezaji, kemia na vifaa vya elektroniki.
01 Maombi ya Halijoto ya Juu
Kaboni ya kioo huonyesha ukinzani wa halijoto ya juu katika mazingira ya gesi ajizi au utupu, kustahimili halijoto ya hadi 3000°C.Tofauti na vifaa vingine vya joto vya juu vya kauri na chuma, nguvu ya kaboni ya kioo huongezeka kwa joto na inaweza kufikia hadi 2700K bila kuwa na brittle.Pia ina wingi wa chini, ufyonzaji wa joto la chini, na upanuzi wa chini wa joto, na kuifanya kufaa kwa matumizi mbalimbali ya joto la juu, ikiwa ni pamoja na mirija ya ulinzi wa thermocouple, mifumo ya upakiaji, na vipengele vya tanuru.
02 Matumizi ya Kemikali
Kutokana na upinzani wake wa juu wa kutu, kaboni ya kioo hupata matumizi makubwa katika uchambuzi wa kemikali.Vifaa vilivyotengenezwa kwa kaboni ya glasi hutoa faida zaidi ya vifaa vya kawaida vya maabara vilivyotengenezwa kwa platinamu, dhahabu, metali nyingine zinazostahimili kutu, keramik maalum au fluoroplastics.Faida hizi ni pamoja na upinzani kwa mawakala wote wa kuoza kwa mvua, hakuna athari ya kumbukumbu (adsorption isiyodhibitiwa na desorption ya vipengele), hakuna uchafuzi wa sampuli zilizochambuliwa, upinzani wa asidi na kuyeyuka kwa alkali, na uso wa kioo usio na vinyweleo.
03 Teknolojia ya Meno
Vipuli vya kaboni vya kioo hutumiwa kwa kawaida katika teknolojia ya meno kuyeyusha madini ya thamani na aloi za titani.Zinatoa faida kama vile upitishaji joto wa hali ya juu, muda mrefu wa kuishi ukilinganisha na misalaba ya grafiti, hakuna mshikamano wa metali ya thamani iliyoyeyushwa, upinzani wa mshtuko wa mafuta, utumiaji wa madini yote ya thamani na aloi za titani, utumiaji wa vituo vya kutupia induction, uundaji wa angahewa za kinga juu ya metali iliyoyeyuka, na kuondolewa kwa hitaji la mtiririko.
Utumiaji wa viuoo vya kaboni hupunguza muda wa kuongeza joto na kuyeyuka na huruhusu miiko ya kupasha joto ya kitengo cha kuyeyusha kufanya kazi katika halijoto ya chini kuliko vyombo vya jadi vya kauri, na hivyo kupunguza muda unaohitajika kwa kila utupaji na kuongeza muda wa maisha wa crucible.Kwa kuongezea, kutokuwa na unyevunyevu huondoa wasiwasi wa upotezaji wa nyenzo.
04 Maombi ya Semicondukta
Kaboni ya kioo, pamoja na usafi wake wa juu, upinzani wa kutu wa kipekee, kutokuwepo kwa uzalishaji wa chembe, upitishaji, na sifa nzuri za mitambo, ni nyenzo bora kwa uzalishaji wa semiconductor.Misalaba na boti zilizotengenezwa kwa kaboni ya glasi zinaweza kutumika kwa kuyeyusha sehemu za kanda za vijenzi vya semicondukta kwa kutumia mbinu za Bridgman au Czochralski, usanisi wa gallium arsenide na ukuaji wa fuwele moja.Zaidi ya hayo, kaboni ya kioo inaweza kutumika kama vipengele katika mifumo ya upandikizaji wa ioni na elektroni katika mifumo ya uwekaji wa plasma.Uwazi wake wa juu wa X-ray pia hufanya glasi za kaboni zinafaa kwa substrates za mask ya X-ray.
Kwa kumalizia, kaboni ya glasi hutoa sifa za kipekee ambazo ni pamoja na upinzani wa joto la juu, ajizi ya kemikali, na utendakazi bora wa kimitambo, na kuifanya inafaa kwa anuwai ya matumizi katika tasnia mbalimbali.
Wasiliana na Semicera kwa bidhaa maalum za kaboni za glasi.
Barua pepe:sales05@semi-cera.com
Muda wa kutuma: Dec-18-2023