탄소흑연의 특성 및 용도

석유 제품은 차량을 추진하고, 건물을 가열하고, 전기를 생산합니다. 2021년 미국의 석유 소비량은 하루 평균 약 1,978만 배럴이며, 여기에는 약 100만 배럴의 바이오 연료가 포함됩니다. 석유 및 가스 제품은 사회 기반 시설의 필수적인 부분입니다. 탄소 흑연은 여러 가지 특성을 가지고 있어 회전 장비와 기계/건식 가스 씰, 펌프 베어링, 밸브 시트, 발전기 및 압축기와 같은 구성 요소에 사용되어 오일과 가스를 생산, 분배 및 이동하는 데 사용할 수 있습니다.

탄소 흑연을 사용하는 첫 번째 특성은 온도 저항입니다. 산화 환경에서 350F ~ 1,100F, 비산화 환경에서 최대 6,000F와 같은 고온이든, -30F ~ -450F 범위의 극저온이든, 이러한 재료는 열팽창 계수가 낮습니다. 온도 변화에 따라 재료의 모양이 크게 변하지 않습니다.

탄소의 독특한 특성은 수백 가지 화학물질에 대한 내식성입니다. 여기에는 벤젠, 이산화황, 석유, 포름알데히드, 탄화수소 및 수은이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. 탄소 흑연은 탄소의 동소체 형태입니다. 탄소 원자는 공유 결합에 의해 육각형 패턴으로 함께 결합되어 그래핀 층을 형성합니다. 이러한 결합은 강력하여 다른 화학물질의 공격을 어렵게 만듭니다. 흑연은 다른 원소나 탄소 형태보다 더 불활성인 것으로 간주됩니다.

탄소 흑연은 또한 자기 윤활 특성을 가지고 있습니다. 그래핀 층은 반 데르 발스 힘에 의해 서로 결합됩니다. 이것은 원자 사이의 약한 인력입니다. 이온 결합이나 공유 결합과 달리 이러한 인력은 화학적 전자 결합으로 인해 발생하지 않습니다. 그들은 상대적으로 약하므로 교란에 더 취약합니다.

탄소 흑연의 그래핀 층이 표면 거칠기를 채우는 짝을 이루는 재료에 대해 마찰을 허용하고 유체 역학 필름을 생성하면 본질적으로 흑연이 스스로 작용할 수 있습니다. 이러한 자체 윤활 능력은 건조한 작동 조건에서도 재료가 달라붙거나 쓸리지 않는 능력을 제공합니다. 자체 윤활성이 있고 열적, 전기적 특성을 갖고 있기 때문에 탄소 흑연 소재는 스파크가 발생하지 않습니다. 여기서 스파크는 기계적 또는 마찰 스파크라고 합니다.

탄소 흑연의 최종 특성은 베이킹 공정에서 재료에 사용 가능한 다공성입니다. 탄소 분말과 바인더로 구성된 원시 탄소 성분을 혼합 및 성형한 후 녹색 재료는 제어된 무산소 베이킹 공정을 통해 피치 바인더를 탄화시켜 경화시키고 비정질 탄소로 전환합니다.

베이킹 공정 중에 가스 방출이 발생합니다. 즉, 극심한 열로 인해 피치의 탄화수소가 빠져나와 비정질 탄소 구조가 남게 됩니다. 가스 방출 중에 이러한 가스는 재료 밖으로 밀려나와 상호 연결된 다공성 네트워크를 남깁니다. 이러한 다공성은 탄소 제조업체에게 다양한 유형의 금속, 수지 및 염을 재료에 함침시킬 수 있는 능력을 제공하여 탄소 흑연의 기계적/화학적 특성을 강화하거나 추가할 수 있습니다. 이 기사의 다음 부분에서는 회전 장비의 제품 및 응용 분야에 사용되는 함침 탄소 흑연에 대해 자세히 설명합니다.

볼 밸브는 액체 또는 가스의 흐름을 제어하는 ​​차단 밸브입니다. 중앙에 원통형 구멍이 있는 공을 사용하여 이를 수행합니다. 볼 밸브가 열리면 볼 밸브의 구멍이 파이프와 정렬되어 매체가 흐를 수 있습니다.

닫힌 위치에서 밸브는 90도 회전합니다. 탄소 흑연으로 만들 수 있는 구성 요소 중 하나는 밸브 시트입니다. 그들은 공을 컵에 담아 앉아 있습니다. 상류 압력이 증가하면 밀봉이 발생하여 볼과 상류 시트를 유동 방향으로 하류 시트 쪽으로 밀어냅니다.

본 출원에서 탄소 흑연에 일반적으로 사용되는 함침제는 코크스이다. 코크스는 역청탄을 고온으로 가열한 후 남은 고체 찌꺼기입니다. 잔류물은 주로 탄소이고 불순물이 거의 없으며 발달된 흑연 구조를 가지고 있습니다.