आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट और सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइट के बीच क्या अंतर हैं?

1। भौतिक गुण और संरचनात्मक अंतर

✔ आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट:

●  आइसोट्रोपिक व्यवहार: सभी तीन आयामों (x, y, z) में एक समान भौतिक गुण (जैसे, थर्मल/विद्युत चालकता, यांत्रिक शक्ति), बिना किसी दिशात्मक निर्भरता के साथ।

●  उच्च शुद्धता और थर्मल स्थिरता: आइसोस्टैटिक प्रेसिंग जैसी उन्नत प्रक्रियाओं के माध्यम से निर्मित, अल्ट्रा-लो अशुद्धता स्तर (पीपीएम स्केल पर राख सामग्री) और उच्च तापमान (2000 डिग्री सेल्सियस+तक) पर बढ़ी हुई ताकत की पेशकश।

●  सटीक तंत्र: आसानी से जटिल ज्यामितीय में गढ़ा गया, अर्धचालक वेफर प्रसंस्करण घटकों (जैसे, हीटर, इंसुलेटर) के लिए आदर्श।

आइसोस्टैटिक ग्रेफाइट के भौतिक गुण
संपत्ति	इकाई	विशिष्ट मूल्य
थोक घनत्व	g/cm g	1.83
कठोरता	एचएसडी	58
विद्युत प्रतिरोधकता	μ μ।	10
आनमनी सार्मथ्य	एमपीए	47
सम्पीडक क्षमता	एमपीए	103
तन्यता ताकत	एमपीए	31
यंग का मापांक	जीपीए	11.8
थर्मल विस्तार	10-6K-1	4.6
ऊष्मीय चालकता	W · m-1· K-1	130
औसत अनाज आकार	माइक्रोन	8-10
सरंध्रता	%	10
राख सामग्री	पीपीएम	≤5 (शुद्ध होने के बाद)

✔ सिलिकनीकृत ग्रेफाइट:

● सिलिकॉन इन्फ्यूजन: सिलिकॉन के साथ एक सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) समग्र परत बनाने के लिए, चरम वातावरण में ऑक्सीकरण प्रतिरोध और संक्षारण स्थायित्व में काफी सुधार करता है।

● संभावित अनिसोट्रॉपी: सिलिकोनाइजेशन प्रक्रिया के आधार पर, बेस ग्रेफाइट से कुछ दिशात्मक गुणों को बनाए रख सकते हैं।

● समायोजित चालकता: की तुलना में विद्युत चालकता कमशुद्ध ग्रेफाइटलेकिन कठोर परिस्थितियों में स्थायित्व को बढ़ाया।

सिलिकोनाइज्ड ग्रेफाइट के मुख्य पैरामीटर
संपत्ति	विशिष्ट मूल्य
घनत्व	2.4-2.9 g/cm g
सरंध्रता	<0.5%
सम्पीडक क्षमता	> 400 एमपीए
आनमनी सार्मथ्य	> 120 एमपीए
ऊष्मीय चालकता	120 w/mk
थर्मल विस्तार गुणांक	4.5 × 10-6
लोचदार मापांक	120 जीपीए
प्रभाव की शक्ति	1.9kj/mic
पानी चिकनाई घर्षण	0.005
सूखी घर्षण गुणांक	0.05
रासायनिक स्थिरता	विभिन्न लवण, कार्बनिक सॉल्वैंट्स, मजबूत एसिड (HF, HCl, H₂so4, Hno₃)
दीर्घकालिक स्थिर उपयोग तापमान	800 ℃ (ऑक्सीकरण वातावरण) 2300 ℃ (अक्रिय या वैक्यूम वातावरण)
विद्युत प्रतिरोधकता	120*10-6Ωm

2। आवेदन परिदृश्य

●  अर्धचालक विनिर्माण: सिंगल-क्रिस्टल सिलिकॉन ग्रोथ भट्टियों में क्रूसिबल और हीटिंग तत्व, इसकी शुद्धता और समान थर्मल वितरण का लाभ उठाते हैं।

●  सौर ऊर्जा: फोटोवोल्टिक सेल उत्पादन (जैसे, वैक्यूम भट्ठी भागों) में थर्मल इन्सुलेशन घटक।

●  परमाणु प्रौद्योगिकी: विकिरण प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता के कारण रिएक्टरों में मॉडरेटर या संरचनात्मक सामग्री।

●  परिशुद्धता टूलींग: उच्च आयामी सटीकता से लाभान्वित पाउडर धातु विज्ञान के लिए मोल्ड्स।

●  उच्च तापमान ऑक्सीकरण वातावरण: एयरोस्पेस इंजन घटक, औद्योगिक भट्ठी लाइनिंग, और अन्य ऑक्सीजन-समृद्ध, उच्च-गर्मी अनुप्रयोग।

●  संक्षारक मीडिया: एसिड/अल्कलिस के संपर्क में आने वाले रासायनिक रिएक्टरों में इलेक्ट्रोड या सील।

●  बैटरी प्रौद्योगिकी: लिथियम-आयन इंटरकलेशन (अभी भी आर एंड डी-केंद्रित) में सुधार करने के लिए लिथियम-आयन बैटरी एनोड में प्रयोगात्मक उपयोग।

●  अर्धचालक उपकरण: प्लाज्मा नक़्क़ाशी उपकरणों में इलेक्ट्रोड, संक्षारण प्रतिरोध के साथ चालकता का संयोजन।

3। प्रदर्शन लाभ और सीमाएँ

✔ आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट

ताकत:

●  समान प्रदर्शन: दिशात्मक विफलता जोखिमों (जैसे, थर्मल तनाव दरारें) को समाप्त करता है।

●  अति-उच्च शुद्धता: सेमीकंडक्टर फैब्रिकेशन जैसी संवेदनशील प्रक्रियाओं में संदूषण को रोकता है।

●  थर्मल सदमे प्रतिरोध: तेजी से तापमान साइकिलिंग के तहत स्थिर (जैसे, सीवीडी रिएक्टर)।

सीमाएँ: 

● उच्च उत्पादन लागत और कड़े मशीनिंग आवश्यकताओं।

✔ सिलिकॉन्ड ग्रेफाइट

ताकत:

●  ऑक्सीकरण प्रतिरोध: एसआईसी परत ऑक्सीजन प्रसार को अवरुद्ध करती है, उच्च गर्मी वाले ऑक्सीडेटिव वातावरण में जीवनकाल का विस्तार करती है।

●  बढ़ाया स्थायित्व: बेहतर सतह कठोरता और पहनने के प्रतिरोध।

●  रासायनिक जड़ता: संक्षारक मीडिया बनाम मानक ग्रेफाइट के लिए बेहतर प्रतिरोध।

सीमाएँ: 

●  कम विद्युत चालकता और उच्च विनिर्माण जटिलता।

4। सारांश

✔ आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट: 

एकरूपता और पवित्रता (अर्धचालक, परमाणु तकनीक) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों पर हावी हैं।

✔ सिलिकनीकृत ग्रेफाइट: 

सिलिकॉन-संवर्धित स्थायित्व के कारण चरम स्थितियों (एयरोस्पेस, रासायनिक प्रसंस्करण) में एक्सेल।