Grafit asosli sensorlar turli sanoat jarayonlarida, ayniqsa yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda, fotovoltaik (PV) ishlab chiqarishda va boshqa - yuqori texnologiyali ilovalarda muhim komponent hisoblanadi. Grafit asosidagi ushlagichlarning eng ajoyib xususiyatlaridan biri{2}} korroziyaga qarshi turish qobiliyatidir. Ushbu blogda, grafit asosli sensorlar yetkazib beruvchisi sifatida, men ularning korroziyaga chidamliligi orqasidagi mexanizmlarni ko'rib chiqaman va bu sensorlar og'ir muhitda o'zlarining yaxlitligini qanday saqlab qolishlarini muhokama qilaman.
1. Grafit asosli susseptorlarning tarkibi va tuzilishi
Grafit - uglerodning bir shakli bo'lib, u erda uglerod atomlari olti burchakli panjara tuzilishida joylashgan. Grafit asosli sezgirlarda bu noyob tuzilma korroziyaga chidamlilikda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Grafitdagi uglerod - uglerod aloqalari juda kuchli, kovalent xarakterga ega. Ushbu kuchli bog'lanishlar korroziy moddalarni sindirishini va materialga hujum qilishni qiyinlashtiradi.
Grafitning qatlamli tuzilishi uning korroziyaga chidamli - xossalariga ham yordam beradi. Qatlamlar zaif van der Vaals kuchlari tomonidan bir-biriga bog'langan. Bu grafitning ba'zi egiluvchanligiga ega bo'lishiga imkon beradi, bu esa korroziya jarayonlarida mexanik stressga dosh berishga yordam beradi. Korroziv vosita grafitga kirishga harakat qilganda, qatlamlar to'siq bo'lib, agentning materialga chuqurroq kirib borishiga to'sqinlik qilishi mumkin.
2. Grafitning kimyoviy inertligi
Grafit ko'p sharoitlarda kimyoviy jihatdan inertdir. U eng keng tarqalgan kimyoviy moddalar, jumladan kislotalar, asoslar va ko'plab organik erituvchilar bilan past reaktivlikka ega. Ushbu inertlik grafitdagi uglerod atomlarining barqaror elektron konfiguratsiyasi bilan bog'liq. Olti burchakli halqalardagi uglerod atomlari valent elektronlarning to'liq to'plamiga ega bo'lib, ularning kimyoviy reaktsiyalarda qatnashish ehtimoli kamroq.
Masalan, kislotali muhitda grafit asosli susseptorlar sulfat kislota va xlorid kislotasi kabi kuchli kislotalarning korroziy ta'siriga qarshi turishi mumkin. Kuchli uglerod - uglerod bogʻlari kislota molekulalarining grafit strukturasi bilan reaksiyaga kirishishiga toʻsqinlik qiladi. Xuddi shunday, asosiy eritmalarda grafit gidroksid ionlari bilan oson reaksiyaga kirishmaydi, strukturaviy yaxlitligini saqlaydi.
3. Grafit asosli susseptorlarning sirt xossalari
Grafit asosli sensorlarning yuzasi korroziyaga chidamliligini oshirish uchun ishlab chiqilishi mumkin. Yuzaning silliq bo'lishi korroziy moddalar yopishishi mumkin bo'lgan maydonni qisqartirishi mumkin. Ishlab chiqarish jarayonida sezgichlar yuqori darajada sayqallanishi mumkin, bu esa korroziv moddalar to'planishi mumkin bo'lgan sirt nosimmetrikliklarini minimallashtiradi.
Bundan tashqari, korroziyaga chidamliligini yanada yaxshilash uchun sirt ishlov berish qo'llanilishi mumkin. Masalan, grafit yuzasiga yupqa himoya qoplamasi qo'yilishi mumkin. Ushbu qoplama grafit va korroziy muhit o'rtasida jismoniy to'siq bo'lib xizmat qilishi mumkin. Ba'zi keng tarqalgan qoplama materiallari ajoyib kimyoviy barqarorlik va qattiqlikka ega bo'lgan silikon karbidni (SiC) o'z ichiga oladi. SiC qoplamasi korroziyali moddalarning kirib borishini oldini oladi va shuningdek, grafit asosli sezgirni qo'shimcha mexanik himoya bilan ta'minlaydi.
4. Oksidlanishga qarshilik
Oksidlanish korroziyaning keng tarqalgan shaklidir, ayniqsa yuqori haroratlarda. Grafit asosli sezgirlar ma'lum darajada oksidlanish qarshiligiga ega. Nisbatan past haroratlarda (400 - 500 darajadan past) grafitning oksidlanish tezligi juda sekin. Buning sababi shundaki, kislorod molekulalari grafit bilan reaksiyaga kirishish uchun kuchli uglerod - uglerod aloqalarini uzishi kerak.
Biroq, yuqori haroratlarda oksidlanish yanada muhim muammoga aylanishi mumkin. Buni hal qilish uchun ba'zi grafit asosli sezgirlar oksidlanishga chidamli - qo'shimchalar yoki qoplamalar bilan yaratilgan. Masalan, grafit matritsasiga bor birikmalari qo'shilishi mumkin. Bor yuqori haroratda kislorod ta'sirida grafit yuzasida himoya oksidi qatlami hosil qiladi. Ushbu oksid qatlami to'siq bo'lib, keyingi oksidlanish tezligini pasaytiradi.
5. Muayyan sohalarda qo'llanilishi va korroziyaga chidamliligi
-
Yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish
Yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda grafit asosli sezgirlar kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD) va jismoniy bug'larning cho'kishi (PVD) kabi jarayonlarda qo'llaniladi. Bu jarayonlar ko'pincha reaktiv gazlar va yuqori - haroratli muhitlardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Yarimo'tkazgich ishlab chiqarishning barqarorligi va sifatini ta'minlash uchun grafitli asosli sezgirlarning korroziyaga chidamliligi juda muhimdir. Masalan, CVD jarayonlarida vodorod xlorid va ammiak kabi korroziy gazlar qo'llaniladi. Grafit asosli sezgichlar bu gazlarning kimyoviy hujumiga dosh bera oladi, ularning shakli va sirt xususiyatlarini saqlab qoladi, bu esa yarimo'tkazgichli plyonkalarda yupqa plyonkalarni bir xilda joylashtirish uchun zarurdir.
-
Fotovoltaik sanoat
Fotovoltaik sanoatda grafit asosli sensorlar PECVD Graphite Boat ilovalari kabi jarayonlarda qo'llaniladi. PECVD quyosh batareyalarini yaratish uchun kremniy gofretlarga yupqa plyonkalarni joylashtirishning asosiy jarayonidir. Substratlar PECVD jarayonida ishlatiladigan gazlarning silan va ammiak kabi korroziy ta'siriga qarshi turishi kerak. Grafitning korroziyaga chidamliligi{3}}PECVD uskunasining uzoq - ishlashini va ishlab chiqarilgan quyosh batareyalarining sifatini ta'minlaydi.
-
Boshqa yuqori texnologiyali - ilovalar
Grafit asosli sensorlar boshqa yuqori texnologiyali ilovalarda, masalan, Grafit komponentlari va grafit bipolyar plitalarini ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Ushbu ilovalarda sezgirlar turli xil kimyoviy va fizik sharoitlarga ta'sir qiladi. Ularning korroziyaga chidamliligi ularga umumiy ishlab chiqarish jarayonlarining ishonchliligi va samaradorligini ta'minlab, ushbu talabchan muhitda samarali ishlashga imkon beradi.
6. Xizmat va uzoq - muddatli korroziyaga chidamlilik
Uzoq muddat davomida grafit asosli sezgirlarning korroziyaga chidamliligini saqlab qolish uchun to'g'ri parvarish qilish zarur. Muntazam tozalash ushlagichlar yuzasida to'plangan korroziy moddalarni olib tashlashi mumkin. Biroq, sirtni shikastlamaslik uchun tozalash vaqtida ehtiyot bo'lish kerak. Odatda yumshoq cho'tkalar va-abraziv bo'lmagan tozalash vositalari tavsiya etiladi.
Bundan tashqari, davriy tekshiruvlar har qanday korroziya belgilarini erta bosqichda aniqlashga yordam beradi. Agar korroziya aniqlansa, ushlagichni qayta-qoplash yoki shikastlangan qismlarni almashtirish kabi tegishli choralar ko'rish mumkin. Ushbu texnik xizmat ko'rsatish tartib-qoidalariga rioya qilish orqali grafit asosli sensorlarning xizmat qilish muddatini uzaytirish va ularning korroziyaga chidamli - xususiyatlarini saqlab qolish mumkin.
Xulosa
Grafit asosli sensorlar noyob tarkibi, tuzilishi, kimyoviy inertligi va sirt xususiyatlari tufayli mukammal korroziyaga - chidamli xususiyatlarga ega. Bu xususiyatlar ularni sanoatning keng doiradagi ilovalari uchun, ayniqsa, korroziya ishlab chiqarish jarayonlarining sifati va samaradorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan yuqori - texnologiyali sohalarda mos qiladi.
Biz grafit asosli ushlagichlar yetkazib beruvchisi sifatida korroziyaga chidamliligi yuqori bo‘lgan yuqori - sifatli mahsulotlarni taqdim etishga intilamiz. Mahsulotlarimiz og'ir muhitda optimal ishlashni ta'minlash uchun eng yangi texnologiyalar va materiallardan foydalangan holda ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Agar sizga grafit asosli ushlagichlar kerak bo'lsa yoki ularning korroziyaga chidamliligi va qo'llanilishi haqida savollaringiz bo'lsa, xaridlar va keyingi muhokamalar uchun biz bilan bog'laning.
Ma'lumotnomalar
Fitzer, E. va Heidenreich, H. (1995). Uglerod tolalari va ularning kompozitlari. Springer - Verlag.
Marsh, X. va Rodriges-Reinoso, F. (2006). Faollashtirilgan uglerod. Elsevier.
Opeka, MM, Talmy, IG va Zaykoski, JA (1999). Ko'p qatlamli SiC - asosidagi qoplamalar bilan grafitni oksidlanishdan himoya qilish. Yevropa kulolchilik jamiyati jurnali, 19(4), 487 - 493.