Hei ada! Sebagai pembekal skru grafit, saya sering bertanya bagaimana grafit ini ditumpuk terhadap skru logam ketika datang ke kekonduksian. Oleh itu, mari kita menyelam terus dan berbual mengenainya.
Mula -mula, mari kita faham apa kekonduksian. Kekonduksian pada dasarnya adalah seberapa baik bahan boleh membawa arus elektrik. Logam adalah baik - dikenali sebagai konduktor yang hebat. Fikirkan tembaga dan aluminium, yang digunakan dalam pelbagai pendawaian elektrik. Mereka mempunyai sekumpulan elektron bebas yang boleh bergerak dengan mudah, membolehkan elektrik mengalir melalui mereka dengan sedikit rintangan.
Grafit, sebaliknya, adalah satu bentuk karbon. Ia mempunyai struktur yang unik di mana atom karbon disusun dalam lapisan. Dalam lapisan ini, terdapat elektron yang diselaraskan yang boleh bergerak dalam satah lapisan. Ini memberikan grafit beberapa tahap kekonduksian elektrik, tetapi ia sedikit berbeza daripada logam.
Mekanisme kekonduksian
Dalam logam, kekonduksian adalah disebabkan oleh laut elektron bebas. Elektron ini tidak terikat kepada mana -mana atom tertentu dan boleh bergerak dengan bebas di seluruh kekisi logam. Apabila voltan digunakan, elektron ini mula bergerak dengan cara yang diselaraskan, mewujudkan arus elektrik. Ia seperti lebuh raya super untuk elektron, dan mereka boleh zip dengan sangat cepat.
Kekonduksian grafit lebih dua - dimensi. Elektron yang diselaraskan boleh bergerak dengan mudah di dalam lapisan atom karbon, tetapi mereka mempunyai masa yang lebih sukar bergerak di antara lapisan. Oleh itu, ia seperti satu siri satu jalan untuk elektron. Mereka boleh bergerak dengan baik dalam satu arah (dalam lapisan), tetapi ia adalah sedikit kerumitan untuk menyeberang ke lapisan seterusnya.
Membandingkan nilai kekonduksian
Apabila kita melihat nombor, logam umumnya mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih tinggi daripada grafit. Sebagai contoh, tembaga mempunyai kekonduksian elektrik sekitar 5.96 × 10 ⁷ s/m pada suhu bilik. Aluminium juga cukup baik, dengan kekonduksian kira -kira 3.77 × 10 ⁷ s/m.
Grafit, sebaliknya, mempunyai kekonduksian yang boleh berbeza -beza bergantung kepada kesucian dan strukturnya. Tetapi biasanya, kekonduksiannya adalah dalam lingkungan 10 ⁴ - 10 ⁵ s/m. Itu jauh lebih rendah daripada logam. Oleh itu, jika anda sedang mencari bahan untuk membawa sejumlah besar arus elektrik dengan rintangan minimum, logam adalah cara untuk pergi.
Aplikasi berdasarkan kekonduksian
Walau bagaimanapun, hanya kerana grafit mempunyai kekonduksian yang lebih rendah tidak bermakna ia tidak berguna. Malah, terdapat beberapa aplikasi di mana skru grafit adalah pilihan yang lebih baik daripada skru logam.
Satu kawasan berada di persekitaran suhu tinggi. Logam boleh mula kehilangan kekonduksian dan sifat mekanikal mereka pada suhu tinggi. Mereka mungkin mencairkan atau mengoksida, yang boleh menyebabkan masalah. Grafit, sebaliknya, mempunyai kestabilan terma yang sangat baik. Ia dapat menahan suhu yang sangat tinggi tanpa lebur, dan kekonduksiannya tidak berubah terlalu banyak dalam julat suhu tertentu. Jadi, dalam aplikasi sepertiPemanas grafit, skru grafit boleh digunakan untuk memegang komponen bersama -sama sementara masih membenarkan beberapa pengaliran elektrik.
Satu lagi kelebihan grafit ialah rintangan kimia. Logam boleh bertindak balas dengan bahan kimia tertentu, yang boleh menghancurkannya dan mengurangkan kekonduksian mereka. Grafit lebih tahan terhadap serangan kimia. Oleh itu, dalam loji pemprosesan kimia atau persekitaran lain di mana terdapat bahan -bahan yang menghakis, skru grafit boleh menjadi pilihan yang boleh dipercayai.
Grafit juga mempunyai pekali geseran yang lebih rendah berbanding logam. Ini berguna dalam aplikasi di mana anda tidak mahu skru dirampas atau di mana anda memerlukannya untuk beralih dengan lancar. Sebagai contoh, dalam beberapa instrumen ketepatan, skru grafit boleh digunakan untuk menyesuaikan komponen tanpa menyebabkan haus yang berlebihan.
Kos dan ketersediaan
Kos adalah faktor lain yang perlu dipertimbangkan. Logam seperti tembaga dan aluminium tersedia secara meluas dan agak murah. Mereka digunakan dalam produk elektrik yang dihasilkan secara besar -besaran, dan kos skru logam pembuatan umumnya rendah.
Grafit, sebaliknya, boleh menjadi lebih mahal untuk dihasilkan. Proses membuat skru grafit berkualiti tinggi memerlukan peralatan dan teknik khas. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi di mana sifat unik grafit diperlukan, kos tambahan mungkin berbaloi.
Pertimbangan lain
Apabila ia datang kepada kekuatan mekanikal, logam biasanya mempunyai bahagian atas. Skru logam umumnya lebih kuat dan dapat menahan tahap tekanan yang lebih tinggi. Skru grafit lebih rapuh dan boleh pecah jika terlalu banyak daya digunakan. Oleh itu, dalam aplikasi di mana skru perlu menanggung banyak berat badan atau menahan tahap tork yang tinggi, skru logam biasanya lebih disukai.
Dari segi sifat magnet, logam boleh menjadi magnet, yang boleh menjadi masalah dalam beberapa aplikasi di mana gangguan magnet perlu dielakkan. Grafit bukan magnet, jadi ia boleh digunakan dalam peralatan elektronik sensitif di mana medan magnet boleh menyebabkan masalah.
Kesimpulan
Oleh itu, untuk merumuskannya, skru logam sangat bagus untuk aplikasi yang memerlukan kekonduksian elektrik yang tinggi, kekuatan mekanikal yang tinggi, dan kos rendah. Mereka adalah pilihan untuk kebanyakan aplikasi elektrik dan mekanikal yang paling standard.
Skru grafit, sebaliknya, mempunyai niche sendiri. Mereka sesuai untuk persekitaran yang tinggi - suhu, kimia - menghakis, dan aplikasi di mana sifat bukan magnet dan geseran yang rendah adalah penting. Mereka mungkin tidak konduktif sebagai logam, tetapi gabungan ciri -ciri mereka yang unik menjadikan mereka sangat diperlukan dalam situasi tertentu.
Jika anda berada di pasaran untuk skru grafit dan ingin mengetahui lebih lanjut mengenai bagaimana mereka boleh masuk ke dalam aplikasi khusus anda, jangan teragak -agak untuk menjangkau. Kami di sini untuk membantu anda mencari penyelesaian yang tepat untuk keperluan anda. Sama ada untuk aGrafit saggeratau aKotak grafit, kami mendapat kepakaran untuk membimbing anda melalui proses pemilihan.
Rujukan
- "Pengenalan kepada Fizik Negeri Pepejal" oleh Charles Kittel
- "Sains dan Kejuruteraan Bahan: Pengenalan" oleh William D. Callister, Jr. dan David G. Rethwisch