ग्राफाईट इलेक्ट्रोड वापरणाऱ्या ग्राफाईट पावडरचे खरोखरच अनेक फायदे आहेत.

ग्राफाईट इलेक्ट्रोड म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या ग्राफाईट पावडरचे अनेक फायदे आहेत. तथापि, या सामग्रीचे फायदे कसे मिळवायचे, कार्यक्षमतेत खऱ्या अर्थाने सुधारणा, खर्चात कपात आणि बाजारपेठेतील स्पर्धात्मकता कशी वाढवायची, हे केवळ ग्राफाईट उत्पादकांनीच विचारात घेण्यासारखे मुद्दे नाहीत, तर ग्राफाईट वापरकर्त्यांनीही गांभीर्याने घेण्यासारख्या समस्या आहेत. तर, ग्राफाईट सामग्रीचा वापर करताना, सर्वप्रथम कोणत्या समस्या सोडवल्या पाहिजेत?

धूळ काढणे: ग्रॅफाइटच्या सूक्ष्म कणांच्या रचनेमुळे, यांत्रिक प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात धूळ निर्माण होते, ज्याचा कारखान्याच्या वातावरणावर लक्षणीय परिणाम होतो. याव्यतिरिक्त, उपकरणांवर धुळीचा होणारा परिणाम प्रामुख्याने उपकरणांच्या वीज पुरवठ्यावर होणाऱ्या प्रभावातून दिसून येतो. ग्रॅफाइटच्या उत्कृष्ट विद्युत वाहकतेमुळे, एकदा का ते पॉवर बॉक्समध्ये शिरले, तर त्यामुळे पॉवर शॉर्ट सर्किट आणि इतर दोष निर्माण होण्याची शक्यता असते. त्यामुळे, प्रक्रियेसाठी एक विशेष ग्रॅफाइट प्रक्रिया मशीन बसवण्याची शिफारस केली जाते. तथापि, ग्रॅफाइटसाठीच्या विशेष प्रक्रिया उपकरणांच्या उच्च गुंतवणूक खर्चामुळे, अनेक उद्योग या बाबतीत बरेच सावधगिरी बाळगतात. अशा परिस्थितीत, खालील काही उपाय अवलंबले जाऊ शकतात:

ग्राफाईट इलेक्ट्रोड आउटसोर्सिंग: मोल्ड उद्योगात ग्राफाईटचा वापर अधिकाधिक व्यापक होत असल्याने, अधिकाधिक मोल्ड कॉन्ट्रॅक्ट मॅन्युफॅक्चरिंग (OEM) कंपन्यांनी ग्राफाईट इलेक्ट्रोडचा OEM व्यवसाय देखील सुरू केला आहे.

तेलात बुडवून प्रक्रिया केल्यानंतर: ग्रॅफाइट खरेदी केल्यानंतर, ते प्रथम काही कालावधीसाठी स्पार्क ऑइलमध्ये बुडवून ठेवले जाते (विशिष्ट वेळ ग्रॅफाइटच्या आकारमानावर अवलंबून असते), आणि नंतर प्रक्रियेसाठी मशीनिंग सेंटरमध्ये ठेवले जाते. अशा प्रकारे, ग्रॅफाइटची धूळ इकडे तिकडे न उडता खाली पडते. यामुळे उपकरणे आणि पर्यावरणावरील परिणाम कमी होतो.

मशीनिंग सेंटरमध्ये बदल करणे: या तथाकथित बदलामध्ये प्रामुख्याने एका सामान्य मशीनिंग सेंटरवर व्हॅक्यूम क्लिनर बसवणे समाविष्ट असते.

डिस्चार्ज ग्रॅफाइटच्या प्रक्रियेदरम्यान डिस्चार्ज गॅप: तांब्याच्या विपरीत, ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड्सच्या जलद डिस्चार्ज दरामुळे, प्रति युनिट वेळेत अधिक प्रोसेसिंग स्लॅग बाहेर पडतो. हा स्लॅग प्रभावीपणे कसा काढायचा ही एक समस्या बनते. त्यामुळे, डिस्चार्ज गॅप तांब्यापेक्षा मोठा असणे आवश्यक आहे. सर्वसाधारणपणे, डिस्चार्ज गॅप सेट करताना, ग्रॅफाइटचा डिस्चार्ज गॅप तांब्यापेक्षा १० ते ३०% मोठा असतो.

त्याच्या उणिवांची योग्य समज: धुळीव्यतिरिक्त, ग्रॅफाइटमध्ये काही कमतरता देखील आहेत. उदाहरणार्थ, आरशासारख्या पृष्ठभागाचे साचे तयार करताना, तांब्याच्या इलेक्ट्रोडच्या तुलनेत, ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडद्वारे अपेक्षित परिणाम मिळण्याची शक्यता कमी असते. अधिक चांगला पृष्ठभाग परिणाम मिळवण्यासाठी, ग्रॅफाइटच्या सर्वात सूक्ष्म कणांची निवड केली पाहिजे आणि या प्रकारच्या ग्रॅफाइटची किंमत सामान्य ग्रॅफाइटपेक्षा अनेकदा ४ ते ६ पट जास्त असते. याव्यतिरिक्त, ग्रॅफाइटची पुनर्वापरक्षमता तुलनेने कमी आहे. उत्पादन प्रक्रियेमुळे, ग्रॅफाइटचा केवळ एक छोटासा भाग पुनरुत्पादन आणि वापरासाठी वापरला जाऊ शकतो. इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंगनंतर वाया जाणाऱ्या ग्रॅफाइटचा सध्या पुनर्वापर करता येत नाही, त्यामुळे उद्योगांच्या पर्यावरण व्यवस्थापनासमोर काही आव्हाने निर्माण होतात. या संदर्भात, आम्ही ग्राहकांना त्यांच्या पर्यावरण प्रमाणपत्रासाठी अडचण येऊ नये म्हणून वाया जाणाऱ्या ग्रॅफाइटचे विनामूल्य पुनर्चक्रीकरण प्रदान करू शकतो.

यांत्रिक प्रक्रियेतील चिपिंग: ग्रॅफाइट तांब्यापेक्षा अधिक ठिसूळ असल्यामुळे, जर तांब्याच्या इलेक्ट्रोड्सप्रमाणेच ग्रॅफाइटवर प्रक्रिया केली गेली, तर इलेक्ट्रोड्सचे चिपिंग होण्याची शक्यता असते, विशेषतः पातळ-पट्टेदार इलेक्ट्रोड्सवर प्रक्रिया करताना. या संदर्भात, मोल्ड उत्पादकांना विनामूल्य तांत्रिक सहाय्य पुरवले जाऊ शकते. हे मुख्यत्वे कटिंग टूल्सची निवड, टूल पासिंगची पद्धत आणि प्रक्रिया पॅरामीटर्सच्या योग्य संरचनेद्वारे साध्य केले जाते. नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटचा वापर करून, बाइंडरशिवाय कोल्ड प्रेसिंगद्वारे नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटचे नमुने तयार करण्यात आले. फॉर्मिंग प्रेशर आणि होल्डिंग प्रेशर वेळेतील बदलांचा नमुन्यांच्या घनता, सच्छिद्रता आणि फ्लेक्झुरल स्ट्रेंथवर होणाऱ्या परिणामांचा अनुक्रमे अभ्यास करण्यात आला. नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइट नमुन्यांच्या सूक्ष्मसंरचना आणि फ्लेक्झुरल स्ट्रेंथ यांच्यातील संबंधाचे गुणात्मक विश्लेषण करण्यात आले. नैसर्गिक ग्रॅफाइट पावडर आणि नैसर्गिक ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड नमुन्यांच्या अँटिऑक्सिडंट उपचारांपूर्वी आणि नंतरच्या अँटिऑक्सिडंट गुणधर्मांचा आणि कार्यप्रणालीचा अभ्यास व चर्चा करण्यासाठी अनुक्रमे बोरिक ॲसिड – युरिया आणि टेट्राएथिल सिलिकेट – ॲसिटोन – हायड्रोक्लोरिक ॲसिड या दोन प्रणाली निवडण्यात आल्या. संशोधनाची मुख्य सामग्री आणि निष्कर्ष खालीलप्रमाणे आहेत: नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटच्या घडण क्षमतेचा आणि घडण स्थितीचा सूक्ष्मसंरचना व गुणधर्मांवर होणाऱ्या प्रभावाचा अभ्यास करण्यात आला. निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की, नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटच्या नमुन्यावर घडण दाब जितका जास्त असतो, तितकी नमुन्याची घनता आणि लवचिक शक्ती जास्त असते, तर नमुन्याची सच्छिद्रता कमी होते. दाब धरून ठेवण्याच्या वेळेचा नमुन्याच्या घनतेवर फारसा परिणाम होत नाही. जेव्हा ही वेळ ५ मिनिटांपेक्षा जास्त असते, तेव्हा नमुन्याची घडणक्षमता अधिक चांगली असते. लवचिक शक्तीमध्ये स्पष्ट विषमदिक्ता दिसून येते आणि वेगवेगळ्या दिशांमधील सरासरी लवचिक शक्ती अनुक्रमे ५.९५ MPa, ९.६८ MPa आणि १२.७० MPa आहे. लवचिक शक्तीची विषमदिक्ता ही ग्रॅफाइटच्या सूक्ष्मसंरचनेशी जवळून संबंधित आहे.

द्रावण पद्धत आणि सोल पद्धतीद्वारे तयार केलेल्या बोरॉन-नायट्रोजन प्रणालीच्या आणि सिलिका सोलने लेपित केलेल्या नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइट पावडरच्या (लेपनापूर्वी आणि नंतर) अँटीऑक्सिडंट गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यात आला. निकालांवरून असे दिसून येते की, लेपनाची संख्या वाढल्याने, ग्रॅफाइट पावडरच्या पृष्ठभागावर लेपित होणाऱ्या सिलिका सोल आणि बोरॉन-नायट्रोजन प्रणालीचे प्रमाण वाढते आणि अँटीऑक्सिडंट गुणधर्म अधिक चांगले होतात. नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटचे प्रारंभिक ऑक्सिडेशन तापमान ८८३ केल्विन आहे आणि ९२३ केल्विन तापमानावर ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचा दर ४०७.६ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आहे. ग्रॅफाइट पावडरला अनुक्रमे बोरिक ॲसिड – युरिया प्रणाली आणि इथाइल सिलिकेट – इथेनॉल – हायड्रोक्लोरिक ॲसिड प्रणालीमध्ये नऊ वेळा लेपन करण्यात आले. १२७३ केल्विन आणि नायट्रोजनच्या (N2) वातावरणाखाली १ तास उष्णता प्रक्रिया केल्यानंतर, ९२३ केल्विन तापमानावर नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटच्या ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचा दर अनुक्रमे ४७.९ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि २०६.१ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होता. अनुक्रमे 1973K आणि 1723K तापमानाच्या N2 वातावरणात 1 तास उष्णता प्रक्रिया केल्यानंतर, 923K तापमानावर नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटचे ऑक्सिडेशन वजन घट दर अनुक्रमे 3.0mg/g/h आणि 42.0mg/g/h होते; दोन्ही प्रणाली नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइटचा ऑक्सिडेशन वजन घट दर कमी करू शकतात, परंतु बोरिक ऍसिड - युरिया प्रणालीचा अँटिऑक्सिडेंट प्रभाव इथाइल सिलिकेट - इथेनॉल - हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रणालीपेक्षा चांगला आहे.

ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सचा वापर प्रामुख्याने मोठ्या उद्योगांमध्ये केला जातो, जसे की विद्युत भट्टीद्वारे पोलाद निर्मिती, धातूच्या भट्ट्यांमध्ये फॉस्फरस उत्पादन, मॅग्नेशिया वाळूचे विद्युत वितळण, अग्निरोधक सामग्रीची विद्युत वितळणाद्वारे निर्मिती, ॲल्युमिनियमचे विद्युत अपघटन, आणि औद्योगिक फॉस्फरस, सिलिकॉन व कॅल्शियम कार्बाइड उत्पादन. ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सचे दोन प्रकार आहेत: नैसर्गिक ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्स आणि कृत्रिम ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्स. कृत्रिम ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सच्या तुलनेत, नैसर्गिक ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सना ग्राफाईट रासायनिक प्रक्रियेची आवश्यकता नसते. परिणामी, नैसर्गिक ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सचे उत्पादन चक्र लक्षणीयरीत्या कमी होते, ऊर्जा वापर आणि प्रदूषण मोठ्या प्रमाणात घटते, आणि खर्च लक्षणीयरीत्या कमी होतो. त्यांचे स्पष्ट किमतीचे फायदे आणि आर्थिक लाभ आहेत, जे नैसर्गिक ग्राफाईट इलेक्ट्रोड्सच्या विकासामागील मुख्य कारणांपैकी एक आहे.

याव्यतिरिक्त, नैसर्गिक ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोड हे नैसर्गिक ग्रॅफाइटचे उच्च-मूल्यवर्धित, सखोल प्रक्रिया केलेले उत्पादन असून त्यांना महत्त्वपूर्ण विकास आणि उपयोजन मूल्य आहे. तथापि, नैसर्गिक ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडची घडणक्षमता, ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि यांत्रिक गुणधर्म सध्या कृत्रिम ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडपेक्षा निकृष्ट आहेत, जो त्यांच्या विकासातील मुख्य अडथळा आहे. म्हणून, या अडथळ्यांवर मात करणे ही नैसर्गिक ग्रॅफाइट इलेक्ट्रोडच्या उपयोजनाच्या विकासाची गुरुकिल्ली आहे.

द्रावण पद्धत आणि सोल पद्धतीद्वारे तयार केलेल्या बोरॉन-नायट्रोजन प्रणालीच्या आणि सिलिका सोलने लेपित केलेल्या नैसर्गिक फ्लेक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सच्या (लेप लावण्यापूर्वी आणि नंतर) अँटीऑक्सिडंट गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यात आला. निकालांवरून असे दिसून येते की, लेप लावण्याच्या प्रक्रियेची संख्या वाढल्याने सिलिका सोलने लेपित नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सचा अँटीऑक्सिडंट गुणधर्म खालावतो. लेप लावण्याच्या प्रक्रियेची संख्या वाढल्याने बोरॉन-नायट्रोजन प्रणालीने लेपित नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सचे अँटीऑक्सिडंट गुणधर्म सुधारतात. ९२३ केल्विन आणि १२७३ केल्विन तापमानावर नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सच्या ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचा दर अनुक्रमे १२२.४३२ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि १९१.२१४ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होता. नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सवर अनुक्रमे बोरिक ॲसिड – युरिया प्रणाली आणि इथाइल सिलिकेट – इथेनॉल – हायड्रोक्लोरिक ॲसिड प्रणालीमध्ये नऊ वेळा लेप लावण्यात आला. १२७३ केल्विन आणि नायट्रोजन (N2) च्या वातावरणात १ तास उष्णता प्रक्रिया केल्यानंतर, ९२३ केल्विन तापमानावर ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचे दर अनुक्रमे २०.४७७ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि २८.७५३ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होते. १२७३ केल्विन तापमानावर, ते अनुक्रमे ३७.०६४ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि ५४.३९८ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होते; अनुक्रमे १९७३ केल्विन आणि १७२३ केल्विन तापमानावर प्रक्रिया केल्यानंतर, नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सच्या ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचे दर ९२३ केल्विन तापमानावर अनुक्रमे ८.१८२ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि ३१.३४७ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होते; १२७३ केल्विन तापमानावर, ते अनुक्रमे १२६.७२९ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास आणि १६९.९७८ मिग्रॅ/ग्रॅम/तास होते; दोन्ही प्रणाली नैसर्गिक ग्रॅफाइट ब्लॉक्सच्या ऑक्सिडेशनमुळे होणाऱ्या वजनातील घटीचा दर लक्षणीयरीत्या कमी करू शकतात. त्याचप्रमाणे, बोरिक ऍसिड - युरिया प्रणालीचा अँटिऑक्सिडेंट प्रभाव इथिल सिलिकेट - इथेनॉल - हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रणालीपेक्षा श्रेष्ठ आहे.