تسمه گرافیت خالص

تسمه گرافیت خالص چیست؟

تسمه گرافیت خالص را می توان در طول های 50، 80، 100 و 120 متر موجود است، تسمه گرافیتی خالص دارای یک ساختار انعطاف پذیر بوده که برای استفاده به عنوان پرکننده برای واشر اسپیرال، پمپ های درجا و پکینگ های درزگیری، مواد روبرو برای واشرهای کام پروفیل و واشرهای فلزی و پرکننده مناسب است. همچنین از این محصول در ساخت حلقه های پکینگ گرافیتی استفاده می شود.

این نوار به علت انعطاف پذیری بسیار بالا و مناسبی که دارد تحت عنوان نوار انعطاف پذیر نیز شناخته می شود. علت انعطاف پذیری بالای آن نیز وجود تسمه گرافیت خالص در ساختار آن است. البته خلوص های مختلفی از محصولات گرافیت وجود دارد اما هر چه گرافیت استفاده شده در ساختار این نوع محصولات بیشتر باشد سبک تر بوده و برای صنایع هسته ای و هوا فضا بیشتر استفاده می شود.

انواع شکل های مختلف تسمه گرافیت خالص

نوع صاف یا ساده، نوع راه راه یا کنگره دار، نوع چسبدار و نوع بدون چسب که هر یک مزایای خود را دارند. نوع چسبدار این محصول نصب و اتصال آن را تسهیل می کند.چسبی که در یک سمت این نوار استفاده می شود معمولا یک چسب سیلیکونی و خنثی می باشد تا تحت تأثیر محیطی که استفاده می شود دچار واکنش شیمیایی نشود. همچنین چسب سیلیکونی این مزیت را دارد که تحت تأثیر دماهای بالا تغییر ماهیت ندهد.

ماهیت اصلی این تسمه از جنس گرافیت می باشد. گرافیت ماده ای است که تنها از کربن ساخته شده است. وجود کربن در ساختار آن باعث ساختار نرم آن شده است. گرافیت که از زمان های بسیار دور توسط یونانیان باستان کشف شده بود برای ابزاری برای نوشتن استفاده می شده و لفظ گرافیت هم در زبان یونانی به معنی نوشتن می باشد.

صد ها سال بعد، دانشمندان با بررسی هایی که انجام دادند متوجه شدند ساختار مولکولی گرافیت به گونه ای است که صفحات طویل کربنی با پیوندی سست - از نوع واندروالسی - بر روی یک دیگر قرار گرفته اند که کشیدن آن بر روی یک سطح باعث لغزیدن این صفحات بر روی یک دیگر می شود.

در واقع علت سیاع شدن دست در هنگام لمس این محصول نیز همین امر می باشد. از طفی این ویژگی باعث شده خاصیت خود روان کنندگی به گرافیت بدهد.بنابراین زمانی که از این محصول به عنوان یک واشر یا درزگیر استفاده می شود، خاصیت خود روان کنندگی آن باعث فرسودگی دیر هنگام آن، عدم ساییدگی و نتیجه عمر طولانی تر آن می شود.

در واقع گرافیت نوعی کربن نرم و کریستالی است. از دیگر آلوتروپ های دیگر گرافیت می توان به الماس و فولرن ها ("buckyballs") اشاره کرد. از ویژگی های ظاهری گرافیت می توان به رنگ آن اشاره کرد که رنگ آن خاکستری تا سیاه، مات است و درخشش فلزی دارد.انعطاف پذیر است اما لاستیک نیست. گرافیت به طور طبیعی در سنگ های دگرگونی مانند سنگ مرمر، شیست و گیبس تشکیل می شود که نیاز به جداسازی و خالص سازی دارد.

این ماده دارای یک سری ویژگی های مربوط به فلزات و غیر فلزات را به صورت همزان از خود به نمایش می گذارد که باعث می شود در بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب باشد. از جمله خصوصیات فلزی این ماده می توان به هدایت حرارتی و الکتریکی اشاره کرد. از خواص غیر فلزی آن نیز می توان به بی ثباتی، مقاومت حرارتی بالا و خاصیت خود روانکاری کنندگی آن اشاره کرد.این ویژگی ها باعث شده از گرافیت به عنوان در روان کننده های درجه حرارت بالا، تهیه برس برای موتورهای الکتریکی، مواد ضد سایش و سلولهای باتری ها و سلول های سوختی اشاره کرد.

برای تبدیل گرافیت خاص به نوار گرافیت معمولا فرایند پیچیده ای باید طی شود. در ابتدا سنگ های گرافیت از اطراف کوه های آتش فشانی جمع آوری شده و طی فرایند لیچینگ، خالص سازی می شود. برای تهیه این ماده به صورت سنتزی از سه پیش ماده استفاده می شود که شامل: قیر، الیاف فایبر و الیاف آکریلو نیتریل می باشد.

از جمله مشخصه های ارزشمند نوار گرافیت می توان به تحمل حرارتی آن اشاره کرد. به گونه ای که در محیط های اکسید کننده و در معرض هوا از دمایی حدود 240- درجه سانتی گراد تا 510 درجه سانتی گراد را تحمل می کند. همچنین در محیط های نیمه اکسید کننده مقاومت حرارتی 240- درجه سانتی گراد تا 850 درجه سانتی گراد می باشد. و در محیط های بدون اکسید کننده تا 3000 درجه سانتی گراد بدون هیچ گونه تغییری در ماهیت آن، می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

هدایت حرارتی این نوار حدود w/m.K 140 می باشد که به میزان درجه خلوص گرافیت استفاده شده در آن بستگی دارد. در واقع ضریب هدایت حرارتی فاکتوری است که نشان دهنده میزان گرمایی که است که ماده در واحد زمان و در ضخامت مشخصی می تواند از خود عبور دهد. هر چه این عدد بزرگ تر باشد به معنی توانایی بالاتر ماده در عبور حرارت است.

به عنوان مثال برای مس خالص به عنوان یکی از فلزاتی که بیشترین ضریب هدایت حرارتی را دارد این ضریب حدود 380 می باشد و برای چوب پنبه حدود 0.04 است. پس ضریب 140 برای گرافیت یک ضریب قابل توجه و توانایی چشمگیر محسوب می شود.

الیاف به کار رفته در ساختار تسمه گرافیتی یک ماده ناهمسانگرد محسوب می شود و مدول عرضی آن به میزان زیادی کمتر از مدول طولی آن است. درنتیجه به موجب این امر الیاف تشکیل دهنده این ماده از خستگی و مقاومت خزش بسیار بالایی برخوردار است. از آنجا که با افزایش مدول، مقاومت کششی آن کاهش می یابد، فشار آن در هنگام پارگی نیز بسیار پایین تر خواهد بود.

این شکنندگی مواد در مدول بالاتر، در جزئیات اتصالات و اتصال آنها بسیار مهم است که این موضوع باعث می شود میزان فشار بالایی را تحمل کند. در نتیجه این توجیه علمی، نوار های کامپوزیت کربن با اتصال چسب موثر هستند و اتصال دهنده های مکانیکی را از بین می برد.

از جمله کاربرد های تسمه گرافیتی خالص می توان به استفاده از آن به عنوان واشرهای form-in-place یا واشرهایی که در هنگام نصب فرم دهی می شوند اشاره کرد همچنین می توان از آن به عنوان عایق بندی دسته شیر ها و عایق بندی جعبه ابزار پمپ ها اشاره کرد که وجود چسب در یک سمت آن موجب فیکس شدن آن در موضع می شود، مهر و موم نخ یا سایر مهر و موم / واشر به صورت نامنظم استفاده شود.