การใช้ผงกราไฟต์ร่วมกับอิเล็กโทรดกราไฟต์นั้นมีข้อดีหลายประการอย่างแท้จริง

ผงกราไฟต์ที่ใช้เป็นอิเล็กโทรดกราไฟต์มีข้อดีหลายประการ อย่างไรก็ตาม การจะดึงเอาข้อดีของวัสดุนี้ออกมาให้ได้มากที่สุด เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ลดต้นทุน และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดนั้น ไม่ใช่เพียงแค่ปัญหาที่ผู้ผลิตกราไฟต์ต้องพิจารณาเท่านั้น แต่ยังเป็นปัญหาที่ผู้ใช้กราไฟต์ควรให้ความสำคัญอย่างจริงจังด้วย ดังนั้น เมื่อนำวัสดุกราไฟต์มาใช้ ควรแก้ปัญหาใดก่อนเป็นอันดับแรก?

การกำจัดฝุ่น: เนื่องจากโครงสร้างอนุภาคละเอียดของกราไฟต์ ทำให้เกิดฝุ่นจำนวนมากในระหว่างกระบวนการทางกล ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพแวดล้อมในโรงงาน นอกจากนี้ ผลกระทบของฝุ่นต่ออุปกรณ์ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านผลกระทบต่อระบบจ่ายไฟของอุปกรณ์ เนื่องจากกราไฟต์มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม เมื่อเข้าไปในกล่องจ่ายไฟแล้ว อาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรและข้อผิดพลาดอื่นๆ ได้ ดังนั้นจึงแนะนำให้ติดตั้งเครื่องจักรแปรรูปกราไฟต์โดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนการลงทุนสูงของอุปกรณ์แปรรูปกราไฟต์โดยเฉพาะ หลายองค์กรจึงค่อนข้างระมัดระวังในเรื่องนี้ ในสถานการณ์เช่นนี้ สามารถนำวิธีการแก้ปัญหาต่อไปนี้มาใช้ได้:

การว่าจ้างผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์จากภายนอก: เนื่องจากการใช้งานกราไฟต์ในอุตสาหกรรมแม่พิมพ์แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้บริษัทรับจ้างผลิตแม่พิมพ์ (OEM) จำนวนมากขึ้นได้เริ่มนำธุรกิจ OEM การผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์เข้ามาใช้ด้วยเช่นกัน

หลังจากผ่านกระบวนการแช่น้ำมัน: หลังจากซื้อกราไฟต์แล้ว จะนำไปแช่ในน้ำมันหล่อลื่นเป็นระยะเวลาหนึ่ง (ระยะเวลาที่แน่นอนขึ้นอยู่กับปริมาณของกราไฟต์) จากนั้นจึงนำไปเข้าเครื่องจักรเพื่อทำการแปรรูป ด้วยวิธีนี้ ฝุ่นกราไฟต์จะไม่ฟุ้งกระจาย แต่จะตกลงมา ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบต่ออุปกรณ์และสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด

การดัดแปลงเครื่องจักรกล: การดัดแปลงที่ว่านี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งเครื่องดูดฝุ่นเข้ากับเครื่องจักรกลทั่วไป

ช่องว่างการปล่อยประจุระหว่างการประมวลผลของกราไฟต์: แตกต่างจากทองแดง เนื่องจากอัตราการปล่อยประจุที่เร็วกว่าของอิเล็กโทรดกราไฟต์ ทำให้เกิดการกัดกร่อนของตะกรันต่อหน่วยเวลามากกว่า การกำจัดตะกรันอย่างมีประสิทธิภาพจึงกลายเป็นปัญหา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีช่องว่างการปล่อยประจุที่ใหญ่กว่าของทองแดง โดยทั่วไปแล้ว เมื่อตั้งค่าช่องว่างการปล่อยประจุ ช่องว่างการปล่อยประจุของกราไฟต์จะใหญ่กว่าของทองแดงประมาณ 10 ถึง 30%

ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับข้อจำกัดของกราไฟต์: นอกจากฝุ่นแล้ว กราไฟต์ยังมีข้อเสียอีกหลายประการ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการผลิตแม่พิมพ์พื้นผิวกระจก เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดทองแดง อิเล็กโทรดกราไฟต์มีโอกาสน้อยที่จะได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ เพื่อให้ได้พื้นผิวที่ดีขึ้น ควรเลือกกราไฟต์ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดที่สุด ซึ่งต้นทุนของกราไฟต์ชนิดนี้มักสูงกว่ากราไฟต์ธรรมดาถึง 4-6 เท่า นอกจากนี้ ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของกราไฟต์ยังค่อนข้างต่ำ เนื่องจากกระบวนการผลิต มีเพียงส่วนน้อยของกราไฟต์เท่านั้นที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ กราไฟต์เหลือทิ้งหลังจากการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในขณะนี้ จึงก่อให้เกิดความท้าทายต่อการจัดการด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กร ในเรื่องนี้ เราสามารถให้บริการรีไซเคิลกราไฟต์เหลือทิ้งฟรีแก่ลูกค้า เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับใบรับรองด้านสิ่งแวดล้อมของพวกเขา

การแตกหักในกระบวนการทางกล: เนื่องจากกราไฟต์เปราะกว่าทองแดง หากนำกราไฟต์มาแปรรูปโดยใช้วิธีเดียวกับอิเล็กโทรดทองแดง จะทำให้เกิดการแตกหักของอิเล็กโทรดได้ง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแปรรูปอิเล็กโทรดที่มีร่องบาง ในเรื่องนี้ สามารถให้การสนับสนุนทางเทคนิคฟรีแก่ผู้ผลิตแม่พิมพ์ได้ โดยส่วนใหญ่จะทำได้ผ่านการเลือกเครื่องมือตัด วิธีการผ่านของเครื่องมือ และการกำหนดค่าพารามิเตอร์การแปรรูปที่เหมาะสม ตัวอย่างกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติถูกขึ้นรูปโดยการอัดเย็นโดยไม่ใช้สารยึดเกาะโดยใช้กราไฟต์เกล็ดธรรมชาติ ศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงแรงดันในการขึ้นรูปและเวลาในการคงแรงดันต่อความหนาแน่น ความพรุน และความแข็งแรงดัดงอของตัวอย่างตามลำดับ วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างจุลภาคและความแข็งแรงดัดงอของตัวอย่างกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติในเชิงคุณภาพ เลือกใช้ระบบสองระบบ ได้แก่ กรดบอริก-ยูเรีย และเตตระเอทิลซิลิเกต-อะซิโตน-กรดไฮโดรคลอริก เพื่อศึกษาและอภิปรายคุณสมบัติและกลไกการต้านอนุมูลอิสระของผงกราไฟต์ธรรมชาติและตัวอย่างอิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติก่อนและหลังการบำบัดด้วยสารต้านอนุมูลอิสระตามลำดับ เนื้อหาและผลการวิจัยหลักมีดังนี้: ได้ทำการศึกษาประสิทธิภาพการขึ้นรูปของกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติและอิทธิพลของสภาวะการขึ้นรูปต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ยิ่งแรงดันในการขึ้นรูปของตัวอย่างกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติสูงขึ้นเท่าใด ความหนาแน่นและความแข็งแรงดัดงอของตัวอย่างก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในขณะที่ความพรุนของตัวอย่างจะน้อยลง ระยะเวลาในการคงแรงดันมีผลกระทบต่อความหนาแน่นของตัวอย่างน้อยมาก เมื่อระยะเวลามากกว่า 5 นาที ความสามารถในการขึ้นรูปของตัวอย่างจะดีขึ้น ความแข็งแรงดัดงอแสดงให้เห็นถึงความไม่สม่ำเสมออย่างชัดเจน โดยความแข็งแรงดัดงอเฉลี่ยในทิศทางต่างๆ คือ 5.95 MPa, 9.68 MPa และ 12.70 MPa ตามลำดับ ความไม่สม่ำเสมอของความแข็งแรงดัดงอมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโครงสร้างจุลภาคของกราไฟต์

งานวิจัยนี้ศึกษาคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของระบบโบรอน-ไนโตรเจนที่เตรียมโดยวิธีสารละลายและวิธีโซล และผงกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติที่เคลือบด้วยซิลิกาโซลก่อนและหลังการเคลือบ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า เมื่อจำนวนครั้งของการเคลือบเพิ่มขึ้น ปริมาณของซิลิกาโซลและระบบโบรอน-ไนโตรเจนที่เคลือบอยู่บนพื้นผิวของผงกราไฟต์จะเพิ่มขึ้น และคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระจะดีขึ้น อุณหภูมิออกซิเดชันเริ่มต้นของกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติคือ 883K และอัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันที่ 923K คือ 407.6 มก./กรัม/ชม. ผงกราไฟต์ถูกเคลือบเก้าครั้งในระบบกรดบอริก-ยูเรีย และระบบเอทิลซิลิเกต-เอทานอล-กรดไฮโดรคลอริก ตามลำดับ หลังจากให้ความร้อนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงภายใต้บรรยากาศ 1273K และ N2 อัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันของกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติที่ 923K คือ 47.9 มก./กรัม/ชม. และ 206.1 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ หลังจากให้ความร้อนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงในบรรยากาศไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 1973K และ 1723K ตามลำดับ อัตราการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการออกซิเดชันของกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติที่ 923K คือ 3.0 มก./กรัม/ชม. และ 42.0 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ ระบบทั้งสองสามารถลดอัตราการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการออกซิเดชันของกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติได้ แต่ผลการต้านอนุมูลอิสระของระบบกรดบอริก-ยูเรียดีกว่าระบบเอทิลซิลิเกต-เอทานอล-กรดไฮโดรคลอริก

ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น การผลิตเหล็กด้วยเตาไฟฟ้า การผลิตฟอสฟอรัสในเตาหลอมแร่ การหลอมทรายแมกนีเซียด้วยไฟฟ้า การเตรียมวัสดุทนไฟด้วยการหลอมด้วยไฟฟ้า การแยกอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า และการผลิตฟอสฟอรัส ซิลิคอน และแคลเซียมคาร์ไบด์ในอุตสาหกรรม ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ธรรมชาติและขั้วไฟฟ้ากราไฟต์สังเคราะห์ เมื่อเปรียบเทียบกับขั้วไฟฟ้ากราไฟต์สังเคราะห์ ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ธรรมชาติไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการทางเคมีของกราไฟต์ ส่งผลให้วงจรการผลิตของขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ธรรมชาติลดลงอย่างมาก การใช้พลังงานและมลพิษลดลงอย่างมาก และต้นทุนลดลงอย่างเห็นได้ชัด จึงมีข้อได้เปรียบด้านราคาและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ชัดเจน ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักสำหรับการพัฒนาขั้วไฟฟ้ากราไฟต์ธรรมชาติ

นอกจากนี้ อิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติยังเป็นผลิตภัณฑ์แปรรูปขั้นสูงที่มีมูลค่าเพิ่มสูงจากกราไฟต์ธรรมชาติ และมีศักยภาพในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้สูง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการขึ้นรูป ความต้านทานต่อการออกซิเดชัน และคุณสมบัติทางกลของอิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติในปัจจุบันยังด้อยกว่าอิเล็กโทรดกราไฟต์สังเคราะห์ ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการพัฒนา ดังนั้น การเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้จึงเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาการประยุกต์ใช้ของอิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติ

งานวิจัยนี้ศึกษาคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของระบบโบรอน-ไนโตรเจนที่เตรียมโดยวิธีสารละลายและวิธีโซล รวมถึงบล็อกกราไฟต์เกล็ดธรรมชาติที่เคลือบด้วยซิลิกาโซลก่อนและหลังการเคลือบ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระของบล็อกกราไฟต์ธรรมชาติที่เคลือบด้วยซิลิกาโซลจะแย่ลงเมื่อจำนวนครั้งของการเคลือบเพิ่มขึ้น ในขณะที่บล็อกกราไฟต์ธรรมชาติที่เคลือบด้วยระบบโบรอน-ไนโตรเจนมีคุณสมบัติการต้านอนุมูลอิสระที่ดีกว่าเมื่อจำนวนครั้งของการเคลือบเพิ่มขึ้น อัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันของบล็อกกราไฟต์ธรรมชาติที่อุณหภูมิ 923K และ 1273K คือ 122.432 มก./กรัม/ชม. และ 191.214 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ โดยบล็อกกราไฟต์ธรรมชาติถูกเคลือบซ้ำ 9 ครั้งในระบบกรดบอริก-ยูเรีย และระบบเอทิลซิลิเกต-เอทานอล-กรดไฮโดรคลอริก หลังจากให้ความร้อนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงในบรรยากาศที่อุณหภูมิ 1273K และก๊าซไนโตรเจน อัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 923K คือ 20.477 มก./กรัม/ชม. และ 28.753 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ ที่อุณหภูมิ 1273K คือ 37.064 มก./กรัม/ชม. และ 54.398 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ หลังจากให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 1973K และ 1723K ตามลำดับ อัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันของแท่งกราไฟต์ธรรมชาติที่อุณหภูมิ 923K คือ 8.182 มก./กรัม/ชม. และ 31.347 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ ที่อุณหภูมิ 1273K คือ 126.729 มก./กรัม/ชม. และ 169.978 มก./กรัม/ชม. ตามลำดับ ทั้งสองระบบสามารถลดอัตราการสูญเสียน้ำหนักจากการออกซิเดชันของแท่งกราไฟต์ธรรมชาติได้อย่างมีนัยสำคัญ ในทำนองเดียวกัน ประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระของระบบกรดบอริก-ยูเรียก็เหนือกว่าระบบเอทิลซิลิเกต-เอทานอล-กรดไฮโดรคลอริก