グラファイトは、熱安定性、耐熱衝撃性、耐食性に優れているため、高温用途に適している。
最高2760℃の高温でも、その特性と寸法を維持することができる。
しかし、グラファイトは酸素に弱く、酸化や構造的な破損を防ぐために、高温で空気に触れないように保護する必要がある。
考慮すべき5つのポイント
1.熱安定性と耐性
黒鉛は、大きな寸法変化や機械的完全性を失うことなく高温に耐えることができるため、高温用途に最適です。
脱気シャフト、インペラ、フラックス、インジェクションチューブなど、正確な寸法と安定性を維持することが重要な様々な部品に使用されています。
2.耐腐食性と耐熱衝撃性
黒鉛は耐食性、耐熱衝撃性に優れているため、過酷な環境下で使用されます。
この特性は、材料が急激な温度変化や腐食性物質にさらされる用途で特に有益であり、より長い耐用年数と信頼性を保証します。
3.酸素感受性と保護
グラファイトは高温での使用に優れているが、酸素に対する感受性に注意することが重要である。
グラファイトの酸化は500℃付近から始まり、保護しなければ急速な劣化につながる。
そのため、黒鉛は通常、酸化を防ぐために真空または不活性ガス条件下で使用される。
例えば、高温黒鉛(HTG)炉では、黒鉛の完全性を損なうことなくその熱機械特性を利用するため、制御された環境下で黒鉛のホットゾーンが使用される。
4.熱処理による特性の向上
黒鉛を3000℃まで加熱することにより、黒鉛の特性を向上させ、高温用途にさらに適するようにすることができる。
この熱処理は、高純度グラファイトの製造工程の一部であり、粘土やセラミックのような他の材料よりも強度、安定性、耐食性が向上している。
5.まとめ
まとめると、黒鉛は、その固有の特性と熱処理による強化により、高温用途に優れた材料である。
ただし、酸素に敏感であるため、酸化を防ぎ、長期的な性能を確保するために、管理された環境で使用されるよう、注意深く考慮する必要がある。
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