ગ્રેફાઇટ ગુણધર્મો-થર્મલ વાહકતા

ગ્રેફાઇટ એ એક અનન્ય અને અસાધારણ સામગ્રી છે જે નોંધપાત્ર થર્મલ વાહકતા ગુણધર્મો ધરાવે છે. તાપમાનના વધારા સાથે ગ્રેફાઇટની થર્મલ વાહકતા વધે છે, અને તેની થર્મલ વાહકતા ઓરડાના તાપમાને 1500-2000 W/(mK) સુધી પહોંચી શકે છે, જે લગભગ 5 ગણું છે. તાંબાનું અને ધાતુના એલ્યુમિનિયમ કરતાં 10 ગણું વધારે.

થર્મલ વાહકતા એ સામગ્રીની ગરમીનું સંચાલન કરવાની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે.તે પદાર્થ દ્વારા ગરમી કેટલી ઝડપથી મુસાફરી કરી શકે છે તેના સંદર્ભમાં માપવામાં આવે છે.ગ્રેફાઇટ, કાર્બનનું કુદરતી રીતે બનતું સ્વરૂપ, તમામ જાણીતી સામગ્રીઓમાં સૌથી વધુ થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે.તે તેના સ્તરોની લંબ દિશામાં અસાધારણ થર્મલ વાહકતા દર્શાવે છે, જે તેને અસંખ્ય એપ્લિકેશનો માટે એક આદર્શ સામગ્રી બનાવે છે.

ગ્રેફાઇટ માળખુંષટ્કોણ જાળીમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન અણુઓના સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે.દરેક સ્તરની અંદર, કાર્બન પરમાણુ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે.જો કે, વેન ડેર વાલ્સ ફોર્સ તરીકે ઓળખાતા સ્તરો વચ્ચેના બંધન પ્રમાણમાં નબળા છે.તે આ સ્તરોની અંદર કાર્બન અણુઓની ગોઠવણી છે જે ગ્રેફાઇટને તેના અનન્ય થર્મલ વાહકતા ગુણધર્મો આપે છે.

ગ્રેફાઇટની થર્મલ વાહકતા મુખ્યત્વે તેની ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રી અને અનન્ય સ્ફટિક રચનાને કારણે છે.દરેક સ્તરની અંદર કાર્બન-કાર્બન બોન્ડ ગરમીને સ્તરના સમતલમાં સરળતાથી સ્થાનાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ગ્રેફાઇટના રાસાયણિક સૂત્રમાંથી, આપણે સમજી શકીએ છીએ કે નબળા આંતર-સ્તર દળો ફોનો (કંપન ઊર્જા) માટે ઝડપથી મુસાફરી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. જાળી દ્વારા.

ગ્રેફાઇટની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતાને કારણે વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.

I: ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનું ઉત્પાદન.

ગ્રેફાઇટ એ મુખ્ય સામગ્રીમાંથી એક છેગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનું ઉત્પાદન, જેમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, સારી રાસાયણિક સ્થિરતા, ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિના ફાયદા છે, તેથી તે ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઉદ્યોગ, ઇલેક્ટ્રિક પાવર અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક અને ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ પ્રક્રિયામાં અન્ય ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

II: ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ક્ષેત્રમાં ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ થાય છે.

ટ્રાન્ઝિસ્ટર, ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ અને પાવર મોડ્યુલ્સ જેવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને દૂર કરવા માટે ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ હીટ સિંક સામગ્રી તરીકે થાય છે.આ ઉપકરણોમાંથી ગરમીને અસરકારક રીતે દૂર કરવાની તેની ક્ષમતા સ્થિરતા જાળવવામાં મદદ કરે છે અને ઓવરહિટીંગ અટકાવે છે.

III: ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ ઉત્પાદનમાં થાય છેક્રુસિબલ્સઅને મેટલ કાસ્ટિંગ માટે મોલ્ડ.

તેની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા કાર્યક્ષમ હીટ ટ્રાન્સફર માટે પરવાનગી આપે છે, મેટલની સમાન ગરમી અને ઠંડકની ખાતરી કરે છે.આ, બદલામાં, અંતિમ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને સુસંગતતામાં સુધારો કરે છે.

IV: એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં ગ્રેફાઇટ થર્મલ વાહકતાનો ઉપયોગ થાય છે.

ગ્રેફાઇટ કમ્પોઝીટનો ઉપયોગ વિમાન અને અવકાશયાનના ઘટકોના નિર્માણમાં થાય છે.ગ્રેફાઇટના અસાધારણ હીટ ટ્રાન્સફર ગુણધર્મો અવકાશ મિશન અને હાઇ-સ્પીડ ફ્લાઇટ્સ દરમિયાન અનુભવાતા આત્યંતિક તાપમાનને સંચાલિત કરવામાં મદદ કરે છે.

V: ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં લુબ્રિકન્ટ તરીકે થાય છે.

તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે જ્યાં ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણ સામેલ હોય છે, જેમ કે ઓટોમોટિવ એન્જિન અને મેટલવર્કિંગ મશીનરી.ઘર્ષણ ઘટાડીને ઉચ્ચ તાપમાનનો સામનો કરવાની ગ્રેફાઇટની ક્ષમતા તેને આવા કાર્યક્રમો માટે એક આદર્શ લુબ્રિકન્ટ બનાવે છે.

VI: વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ થાય છે.

તે સામાન્ય રીતે અન્ય પદાર્થોની થર્મલ વાહકતાને માપવા માટે પ્રમાણભૂત સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.ગ્રેફાઇટના સુસ્થાપિત થર્મલ વાહકતા મૂલ્યો વિવિધ સામગ્રીના હીટ ટ્રાન્સફર ગુણધર્મોની તુલના અને મૂલ્યાંકન માટે સંદર્ભ બિંદુ તરીકે સેવા આપે છે.

નિષ્કર્ષમાં, ગ્રેફાઇટ થર્મલ વાહકતા તેની અનન્ય સ્ફટિક રચના અને ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રીને કારણે અપવાદરૂપ છે.ગરમીને અસરકારક રીતે સ્થાનાંતરિત કરવાની તેની ક્ષમતાએ તેને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, મેટલ કાસ્ટિંગ, એરોસ્પેસ અને લ્યુબ્રિકેશન સહિતના વિવિધ ઉદ્યોગોમાં અનિવાર્ય બનાવ્યું છે.તદુપરાંત, ગ્રેફાઇટ અન્ય પદાર્થોની થર્મલ વાહકતાને માપવા માટે બેન્ચમાર્ક સામગ્રી તરીકે સેવા આપે છે.અપવાદરૂપને સમજીને અને તેનો ઉપયોગ કરીનેગ્રેફાઇટના ગુણધર્મો, અમે હીટ ટ્રાન્સફર અને થર્મલ મેનેજમેન્ટના ક્ષેત્રમાં નવી એપ્લિકેશનો અને પ્રગતિઓનું અન્વેષણ કરવાનું ચાલુ રાખી શકીએ છીએ.