গ্রাফাইট একটি ষড়ভুজ স্ফটিক স্তরযুক্ত কাঠামো সহ কার্বনের একটি অ্যালোট্রপ। এটি চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, তাপ পরিবাহিতা, লুব্রিসিটি, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, তাপীয় শক প্রতিরোধ এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতার গর্ব করে এবং এটি "কালো সোনা" নামে পরিচিত। এই কারণে, এটি ধাতুবিদ্যা, যন্ত্রপাতি, রাসায়নিক প্রকৌশল, ফটোভোলটাইক, সেমিকন্ডাক্টর, পারমাণবিক শিল্প, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং মহাকাশ শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং আজ উচ্চ এবং নতুন প্রযুক্তির বিকাশের জন্য একটি অপরিহার্য অ ধাতব উপাদান হয়ে উঠেছে।
বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিতে গ্রাফাইট পণ্যগুলির জন্য বিভিন্ন কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, সুনির্দিষ্ট উপাদান নির্বাচনকে গ্রাফাইট পণ্যগুলির প্রয়োগের একটি মূল পদক্ষেপ করে তোলে। অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা সহ গ্রাফাইট উপাদানগুলি নির্বাচন করা শুধুমাত্র কার্যকরভাবে তাদের পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করতে পারে না এবং প্রতিস্থাপনের ফ্রিকোয়েন্সি এবং খরচ কমাতে পারে না, তবে শেষ পণ্যগুলির উত্পাদন গুণমান এবং ফলন উন্নত করতেও সহায়তা করে।
গ্রাফাইট উপাদানের বিশুদ্ধতা সরাসরি উপাদানগুলির স্থায়িত্ব নির্ধারণ করে। গ্রাফাইট উপাদানের অমেধ্য (যেমন Fe, Si, Al) উচ্চ-তাপমাত্রা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে নিম্ন-গলনা-বিন্দু যৌগ গঠন করবে, যা ধীরে ধীরে গ্রাফাইট উপাদানগুলিকে ক্ষয় করে এবং ক্র্যাকিং এবং ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ডে উচ্চ-নির্ভুল ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের প্রয়োগের জন্য, মূল উপাদান যেমন গ্রাফাইট হিটার, গ্রাফাইট ক্রুসিবল, গ্রাফাইট নিরোধক সিলিন্ডার এবং গ্রাফাইট বাহকগুলি 5N এবং তার বেশি বিশুদ্ধতা সহ উচ্চ-বিশুদ্ধ গ্রাফাইট দিয়ে তৈরি করা উচিত, এবং উপাদানের ছাই উপাদান 1 pp0 এর নীচে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
গ্রাফাইট উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রে ঘনত্ব এবং গঠন প্রায়ই উপেক্ষা করা হয়, তবুও এই দুটি সূচক হল গ্রাফাইট উপাদানগুলির তাপীয় শক এবং ক্রীপ প্রতিরোধের মূল কারণ। গ্রাফাইট উপাদানের ঘনত্ব যত বেশি হবে, উপাদানগুলির ছিদ্রতা তত কম হবে, গ্যাস অনুপ্রবেশ এবং তাপীয় শকের বিরুদ্ধে তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হবে এবং ব্যবহারের সময় তাদের ক্র্যাক হওয়ার সম্ভাবনা তত কম হবে। একটি উদাহরণ হিসাবে আইসোস্ট্যাটিকভাবে চাপা গ্রাফাইট নিন: এই ধরণের গ্রাফাইটের একটি আইসোট্রপিক ত্রুটি 1% এর কম এবং অভিন্ন তাপীয় প্রসারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণ ছাঁচে তৈরি গ্রাফাইটের তুলনায় 30% বেশি, এবং এর ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স এক্সট্রুড গ্রাফাইটের তুলনায় 3 থেকে 5 গুণ বেশি, এটি ঘন ঘন তাপচক্রের শিকার ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের জন্য একটি আদর্শ উপাদান তৈরি করে।
গ্রাফাইট উপাদান নির্বাচনের জন্য অন্ধভাবে উচ্চ-প্রান্তের উপকরণগুলি অনুসরণ করার দরকার নেই। ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে সুনির্দিষ্ট উপাদান নির্বাচন শুধুমাত্র খরচ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না কিন্তু উপাদানগুলির স্থায়িত্বও নিশ্চিত করতে পারে, সর্বোচ্চ খরচ কর্মক্ষমতা অর্জন করে।
অপারেটিং তাপমাত্রা 1600 ℃ নীচে:সাধারণ উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্রাফাইট মৌলিক অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
অপারেটিং তাপমাত্রা 1600℃ থেকে 2000℃ পর্যন্ত:উচ্চ বিশুদ্ধতা সূক্ষ্ম দানাদারআইসোস্ট্যাটিক গ্রাফাইটউপযুক্ত পছন্দ, যা স্থায়িত্ব এবং খরচ কর্মক্ষমতা ভারসাম্য.
অপারেটিং তাপমাত্রা 2000 ℃ ছাড়িয়ে গেছে:আইসোস্ট্যাটিক গ্রাফাইট, পাইরোলাইটিক গ্রাফাইট বা C/C কম্পোজিট নির্বাচন করা উচিত কঠোর উচ্চ-তাপমাত্রা অপারেটিং অবস্থার অধীনে ধ্রুবক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে।
গ্রাফাইট উপাদানগুলিতে উপযুক্ত পৃষ্ঠের চিকিত্সা প্রয়োগ করা তাদের সাথে একটি "প্রতিরক্ষামূলক ঢাল" যোগ করার সমতুল্য, যা কার্যকরভাবে জারণ এবং মাঝারি ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে এবং তাদের পরিষেবা জীবনকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করতে পারে। গ্রাফাইট উপাদানগুলির জন্য নিম্নলিখিত কয়েকটি সাধারণ পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতি রয়েছে:
একটি ইউনিফর্ম এবং ঘনCVD SiC আবরণগ্রাফাইট উপাদানগুলির অক্সিডেশন প্রতিরোধের তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং ভ্যাকুয়াম ফার্নেসের বেশিরভাগ গ্রাফাইট উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত যেমনহিটার, ক্রুসিবলএবং নিরোধক সিলিন্ডার। এই আবরণ কার্যকরভাবে অপারেটিং পরিবেশে অক্সিজেন, ক্লোরিন এবং সিলিকন বাষ্পের মতো রাসায়নিক গ্যাসের ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে।
CVD SiC আবরণ সঙ্গে তুলনা,ট্যানটালাম কার্বাইড আবরণভাল জারা প্রতিরোধের এবং উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের আছে, এবং অতি-উচ্চ তাপমাত্রা এবং চরম রাসায়নিক জারা পরিবেশ সহ্য করতে পারে, যেমন সিলিকন কার্বাইড ক্রিস্টাল গ্রোথ ফার্নেসের কঠোর প্রয়োগের পরিস্থিতি।
কিছু লোড-বহনকারী গ্রাফাইট উপাদান এবং C/C কম্পোজিটের জন্য সিলিকন অনুপ্রবেশ চিকিত্সার সুপারিশ করা হয়। চিকিত্সার পরে, উপাদানগুলির কঠোরতা, পরিধান প্রতিরোধের এবং ক্রীপ প্রতিরোধের ব্যাপক উন্নতি হবে। গ্রাফাইট উপাদানগুলির পৃষ্ঠের ছিদ্রগুলি পূরণ করতে, আউটগ্যাসিং কমাতে এবং বায়ুর নিবিড়তা উন্নত করতে রজন গর্ভধারণ বা পাইরোলাইটিক কার্বন চিকিত্সাও গ্রহণ করা যেতে পারে।