การประยุกต์ใช้วัสดุอิเล็กโทรดลบที่ทำจากซิลิกอนในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ด้วยการพัฒนาอย่างเข้มแข็งของยานยนต์พลังงานใหม่ การจัดเก็บพลังงาน และตลาดอื่นๆ ขนาดตลาดและระดับเทคนิคของแบตเตอรี่ลิเธียมและวัสดุอิเล็กโทรดลบยังคงปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบัน ความจุเฉพาะของวัสดุอิเล็กโทรดลบกราไฟต์เชิงพาณิชย์ใกล้เคียงกับความจุเฉพาะทางทฤษฎีของวัสดุกราไฟต์ และการใช้งานเชิงพาณิชย์ของวัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนได้รับการเร่งให้เร็วขึ้นอีก

วัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนได้กลายเป็นจุดสนใจในการวิจัยวัสดุอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเนื่องจากความจุเฉพาะทางทฤษฎีที่สูงมาก ความจุเฉพาะทางทฤษฎีของวัสดุอิเล็กโทรดลบซิลิกอนสูงกว่าวัสดุอิเล็กโทรดลบกราไฟต์เชิงพาณิชย์มาก และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานอยู่ในระดับปานกลาง ซึ่งทำให้วัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม การขยายตัวและหดตัวของปริมาตรของซิลิกอนในระหว่างการชาร์จและการคายประจุมีขนาดใหญ่เกินไป ส่งผลให้วัสดุแตกร้าวและแตกเป็นเสี่ยง รวมถึงฟิล์ม SEI หนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อเสถียรภาพของวงจรและประสิทธิภาพอัตราของแบตเตอรี่

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของวัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนในแอปพลิเคชั่นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน นักวิจัยได้เสนอแนวทางทางเทคนิคที่หลากหลาย รวมถึงนาโนเทคโนโลยี เทคโนโลยีวัสดุคอมโพสิต การออกแบบโครงสร้าง การปรับเปลี่ยนพื้นผิว การเพิ่มประสิทธิภาพอิเล็กโทรไลต์ การเตรียมลิเธียมล่วงหน้า ซิลิกอนที่มีรูพรุนและซิลิกอนอัลลอยด์ เป็นต้น

แนวทางทางเทคนิคเหล่านี้ครอบคลุมทุกขั้นตอนตั้งแต่การวิจัยในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการใช้งานในอุตสาหกรรม บรรเทาปัญหาการขยายตัวของปริมาตรด้วยเทคโนโลยีนาโนขนาดและวัสดุคอมโพสิต ปรับปรุงสภาพนำไฟฟ้าและความเสถียรผ่านการออกแบบโครงสร้างและการปรับเปลี่ยนพื้นผิว และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของแบตเตอรี่โดยเพิ่มประสิทธิภาพระบบอิเล็กโทรไลต์ เทคโนโลยีการเตรียมลิเธียมล่วงหน้าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพคูลอมบิกเบื้องต้น โครงสร้างซิลิกอนที่มีรูพรุนช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงปริมาตร และซิลิกอนอัลลอยด์สามารถให้ความจุและความเสถียรที่สูงขึ้น คาดว่าการใช้แนวทางทางเทคนิคเหล่านี้อย่างครอบคลุมจะบรรลุวัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนที่มีประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน และต้นทุนต่ำ และส่งเสริมให้ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในการใช้งานจริง

ปัจจุบัน วัสดุซิลิกอน-คาร์บอนและวัสดุซิลิกอน-ออกซิเจนเป็นแนวทางทางเทคนิคหลักสองทางสำหรับอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอน

ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ อิเล็กโทรดลบซิลิกอน-คาร์บอนเป็นที่รู้จักกันว่ามีประสิทธิภาพคูลอมบิกแรกสูง แต่ยังต้องมีการปรับปรุงอายุการใช้งานของวัสดุเหล่านี้ การปรับขนาดนาโนของวัสดุซิลิกอนช่วยลดปัญหาการขยายตัวและการแตกหักที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการชาร์จและการปล่อยประจุ ส่งผลให้อายุการใช้งานของวัสดุเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกันแล้ว ข้อได้เปรียบหลักของวัสดุอิเล็กโทรดลบซิลิกอน-ออกซิเจนคือความเสถียรของรอบการทำงานที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าประสิทธิภาพแรกจะต่ำก็ตาม อย่างไรก็ตาม การใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การเตรียมลิเธียมล่วงหน้า สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพแรกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในแง่ของการใช้งานเชิงพาณิชย์ ปัจจุบัน การใช้งานเชิงพาณิชย์หลักของวัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอน ได้แก่ ซิลิกอนออกไซด์เคลือบคาร์บอน คาร์บอนนาโนซิลิกอน นาโนไวร์ซิลิคอน และโลหะผสมซิลิกอนอสัณฐาน ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ ซิลิกอนออกไซด์เคลือบคาร์บอนและคาร์บอนนาโนซิลิกอนมีการใช้งานเชิงพาณิชย์สูงสุด และโดยปกติจะผสมกับกราไฟต์ในอัตราส่วน 5%-10% ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุอิเล็กโทรดลบที่ใช้ซิลิกอนค่อยๆ ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรม

ในด้านของแบตเตอรี่โซลิดสเตต วัสดุอิเล็กโทรดลบที่ทำจากซิลิกอน ถือเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญด้านหนึ่งของวัสดุอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่โซลิดสเตต เนื่องจากมีความหนาแน่นพลังงานตามทฤษฎีสูง มีประสิทธิภาพในการชาร์จและคายประจุอย่างรวดเร็วที่ยอดเยี่ยม และมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่ยอดเยี่ยม


วัสดุหลักการสื่อสารยุคใหม่: ลิเธียมแทนทาเลต

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง ปัญญาประดิษฐ์ และเทคโนโลยีบิ๊กดาต้า ลิเธียมแทนทาเลต (LiTaO3) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล การสื่อสาร 5G ระบบนำทาง เครื่องตรวจจับอินฟราเรด และสาขาอื่นๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น พีโซอิเล็กทริก อะคูสติกออปติก และอิเล็กโทรออปติก ฟิล์มผลึกเดี่ยวของลิเธียมแทนทาเลตถือเป็นวัสดุใหม่ที่จำเป็นอย่างเร่งด่วนสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ในยุคหลังมัวร์

ลิเธียมแทนทาเลตเป็นวัสดุผลึกอเนกประสงค์ที่มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยม มีโครงสร้างอิลเมไนต์และไม่มีสีหรือสีเหลืองอ่อน วัตถุดิบผลึกมีมากมาย ประสิทธิภาพมีเสถียรภาพ และประมวลผลได้ง่าย สามารถผลิตผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่คุณภาพสูงได้ ผลึกลิเธียมแทนทาเลตขัดเงาสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุปกรณ์สื่อสารอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ตัวสะท้อน ตัวกรองพื้นผิว และตัวแปลงสัญญาณ เป็นวัสดุฟังก์ชันที่ขาดไม่ได้ในสาขาการสื่อสารระดับไฮเอนด์มากมาย เช่น โทรศัพท์มือถือ การสื่อสารผ่านดาวเทียม และการบินและอวกาศ

การใช้งานหลัก

ตัวกรองคลื่นอะคูสติกพื้นผิว (SAW)
ตัวกรองคลื่นอะคูสติกพื้นผิวเป็นอุปกรณ์กรองพิเศษที่ผลิตขึ้นโดยใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกของวัสดุออสซิลเลเตอร์คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกและลักษณะทางกายภาพของการแพร่กระจายคลื่นอะคูสติกพื้นผิว มีข้อดีคือการสูญเสียการส่งสัญญาณต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง ความยืดหยุ่นในการผลิตสูง ความเข้ากันได้แบบอนาล็อก/ดิจิทัล และลักษณะการเลือกความถี่ที่ยอดเยี่ยม ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ เส้นส่ง คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกและตัวลดทอน เมื่อสัญญาณไปถึงพื้นผิวของคริสตัลเพียโซอิเล็กทริกผ่านเส้นส่ง คลื่นอะคูสติกพื้นผิวจะถูกสร้างขึ้น ความเร็วของคลื่นอะคูสติกพื้นผิวที่มีความถี่ต่างกันจะแตกต่างกันในระหว่างการแพร่กระจาย ด้วยการออกแบบรูปทรงเรขาคณิตและพารามิเตอร์การส่งสัญญาณของคริสตัลเพียโซอิเล็กทริกและตัวแปลงสัญญาณอินเตอร์ดิจิทัลอย่างเหมาะสม รวมถึงการมีอยู่ของตัวสะท้อนแสง จึงสามารถบรรลุเอฟเฟกต์การกรองความถี่ต่างๆ ได้

ออสซิลเลเตอร์คริสตัล
ออสซิลเลเตอร์คริสตัลเป็นอุปกรณ์แปลงพลังงานที่แปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับด้วยความถี่ที่กำหนด เครื่องตรวจจับไพโรอิเล็กทริกใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกของผลึกเพียโซอิเล็กทริกเป็นหลักเพื่อสร้างการสั่นทางไฟฟ้าที่เสถียร เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขั้วทั้งสองของชิป ผลึกจะบิดเบี้ยว จึงสร้างแรงดันไฟฟ้าบนแผ่นโลหะ ออสซิลเลเตอร์คริสตัลใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีวิทยุสื่อสาร GPS การสื่อสารผ่านดาวเทียม อุปกรณ์เคลื่อนที่ควบคุมระยะไกล เครื่องส่งสัญญาณโทรศัพท์มือถือ และเครื่องนับความถี่สูง เนื่องจากมีสัญญาณ AC ความถี่ที่เสถียรสูง มักใช้คริสตัลที่สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าและพลังงานกลเพื่อให้เกิดการสั่นความถี่เดียวที่เสถียรและแม่นยำ ปัจจุบัน วัสดุผลึกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ควอตซ์และชิปลิเธียมแทนทาเลต

เครื่องตรวจจับไพโรอิเล็กทริก
เครื่องตรวจจับไพโรอิเล็กทริกเป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้เอฟเฟกต์ไพโรอิเล็กทริกเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือรังสีอินฟราเรด สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงพลังงานของเป้าหมายในรูปแบบที่ไม่สัมผัส จึงสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่วัดได้ ส่วนประกอบหลักคือชิปไพโรอิเล็กทริก ซึ่งเป็นวัสดุผลึกเดี่ยวที่มีคุณสมบัติพิเศษ โดยปกติประกอบด้วยหน่วยที่มีประจุตรงข้าม มีแกนผลึกและโพลาไรเซชันโดยธรรมชาติ วัสดุไพโรอิเล็กทริกต้องเตรียมให้บางมาก และชุบอิเล็กโทรดบนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับแกนคริสตัล อิเล็กโทรดบนพื้นผิวด้านบนต้องชุบด้วยชั้นดูดซับก่อนจึงจะสามารถใช้งานได้ เมื่อรังสีอินฟราเรดไปถึงชั้นดูดซับ ชิปไพโรอิเล็กทริกจะถูกทำให้ร้อนและอิเล็กโทรดบนพื้นผิวจะถูกสร้างขึ้น หากรังสีถูกขัดจังหวะ ประจุโพลาไรเซชันย้อนกลับจะถูกสร้างขึ้น

ลิเธียมแทนทาเลตมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในการสื่อสาร 5G ชิปโฟโตนิกส์ ข้อมูลควอนตัม และสาขาอื่นๆ เนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์ไพโรอิเล็กทริกสูง อุณหภูมิคูรีสูง ปัจจัยการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำ จุดหลอมเหลวทางความร้อนต่ำต่อหน่วยปริมาตร ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมพันธ์ต่ำ และประสิทธิภาพที่เสถียร


วัสดุเซรามิกที่ใช้ในการบูรณะฟัน

วัสดุบูรณะฟันต้องผ่านการทดสอบทางชีวภาพอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติทางกล กายภาพ และเคมีที่จำเป็นสำหรับการใช้ทางคลินิกเท่านั้น แต่ยังเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีอีกด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์วัสดุและเทคโนโลยี และการปรับปรุงมาตรฐานการครองชีพของผู้คนอย่างต่อเนื่อง วัสดุเซรามิก วัสดุคอมโพสิตที่ทำจากเรซิน วัสดุโลหะ เรซินนาโน 3M แก้วเซรามิก และวัสดุอื่นๆ จึงค่อยๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

(1) เซรามิกอะลูมินา

เซรามิกอะลูมินาเป็นของแข็งหรือผงผลึกสีขาวที่มีความเสถียรทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่น ในฐานะวัสดุบูรณะฟัน อะลูมินามีสีและการส่งผ่านแสงที่ตรงกับฟันจริง ตรงตามข้อกำหนดด้านสุนทรียศาสตร์ และมีข้อดีคือมีพิษเล็กน้อยต่อเนื้อเยื่อเส้นใยในหลอดทดลอง

(2) เซรามิกเซอร์โคเนีย

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 เซอร์โคเนียได้รับการพัฒนาให้เป็นวัสดุบูรณะฟัน เซรามิกเซอร์โคเนียมีความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่ออุณหภูมิสูง มีผลทางแสงที่ดี เหมาะสำหรับการบูรณะฟัน และมีความแข็งแรงสูง เซอร์โคเนียมีเสถียรภาพสูงและมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมินาแล้ว เซอร์โคเนียมีความทนทานต่อการสึกหรอและความเหนียวที่สูงกว่า เหมาะสำหรับการผลิตวาล์ว กระดูกเทียมเซรามิกคอมโพสิต ข้อสะโพก กระดูก และรากฟัน

(3) กระจกชีวภาพ

กระจกชีวภาพเป็นวัสดุชีวภาพเทียมที่สามารถยึดติดกับเนื้อเยื่อกระดูกและเชื่อมต่อกับเนื้อเยื่ออ่อนในเวลาเดียวกัน มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความเป็นพิษต่ำ การนำกระดูกและการสร้างกระดูก และมีผลในการหยุดเลือดและต่อต้านแบคทีเรียที่ดี สามารถทำหน้าที่ทางชีวภาพและสรีรวิทยาเฉพาะเมื่อปลูกถ่ายในร่างกาย กระจกชีวภาพสามารถใช้เป็นวัสดุปลูกถ่ายกระดูก วัสดุอุดกระดูก วัสดุบำรุงรักษาและสร้างกระดูกสันถุงลม และวัสดุเคลือบรากฟันเทียมในช่องปาก

(4) เซรามิกไฮดรอกซีอะพาไทต์

ไฮดรอกซีอะพาไทต์จัดอยู่ในกลุ่มผลึกหกเหลี่ยมและเป็นเซรามิกชีวภาพทั่วไป องค์ประกอบของมันมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ไม่เพียงแต่ปลอดภัยและไม่มีพิษเมื่อฝังในร่างกายเท่านั้น แต่ยังสามารถนำการเจริญเติบโตของกระดูกได้อีกด้วย มันเป็นวัสดุชีวภาพที่ยอดเยี่ยม มักใช้ในด้านการแพทย์ช่องปากสำหรับการซ่อมแซมข้อบกพร่องของกระดูกปริทันต์และรากฟันเทียม

(5) เซรามิกไตรแคลเซียมฟอสเฟต

ไตรแคลเซียมฟอสเฟตเป็นเซรามิกแคลเซียมฟอสเฟตที่สำคัญที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความเป็นพิษต่อชีวภาพที่ดี ไตรแคลเซียมฟอสเฟตสามารถผลิตเป็นส่วนประกอบโครงสร้างกลวงที่มีขนาดและรูปร่างตามข้อกำหนดของอัตราการสลายตัวของส่วนต่างๆ และคุณสมบัติของกระดูกที่แตกต่างกัน และสามารถใช้รักษาโรคกระดูกและข้อต่างๆ ได้ นอกจากนี้ ไตรแคลเซียมฟอสเฟตยังมีคุณสมบัติทางชีวภาพในการเหนี่ยวนำการสร้างกระดูกรอบปลายรากฟันและการสร้างสะพานแคลเซียมในโพรงฟัน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีคุณค่าในด้านการแพทย์ช่องปาก

(6) พอร์ซเลนเฟลด์สปาร์

พอร์ซเลนเฟลด์สปาร์เป็นแก้วเฟลด์สปาร์โบโรซิลิเกตที่มีโครงสร้างเมล็ดพืชไม่สม่ำเสมอกระจายอยู่ในเมทริกซ์แก้ว ใช้ในวีเนียร์ฟันหน้า ครอบฟันเต็ม และอินเลย์ฟันหลัง มีผลด้านสุนทรียศาสตร์ที่ดีและสึกกร่อนได้ใกล้เคียงกับฟันธรรมชาติ หลังจากเจียรและขัดแล้ว สามารถใช้ในช่องปากได้

(7) เซรามิกแก้ว

เซรามิกแก้วเป็นของแข็งโพลีคริสตัลไลน์ที่มีการกระจายเฟสแก้วและเฟสคริสตัลที่สม่ำเสมอและหนาแน่นในเมทริกซ์แก้วที่ได้จากกระบวนการให้ความร้อนเป็นชุด เรียกอีกอย่างว่าแก้วไมโครคริสตัลไลน์ เซรามิกแก้วได้กลายเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการบูรณะฟันหน้าเพื่อความสวยงามเนื่องจากการส่งผ่านและความอิ่มตัวใกล้เคียงกับฟันธรรมชาติ เซรามิกแก้วไม่เพียงแต่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังสามารถควบคุมความแข็งแรงในการดัดงอและความเหนียวของการแตกได้โดยการปรับกระบวนการให้ความร้อนของกระบวนการตกผลึก ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันจึงได้รับการพัฒนาขึ้นทีละชิ้น

(8) เซรามิกคอมโพสิต

เซรามิกคอมโพสิตเป็นวัสดุคอมโพสิตเรซิน-เซรามิกชนิดใหม่ที่ผสมผสานคุณลักษณะของเซรามิกแบบดั้งเดิมเข้ากับวัสดุที่ผ่านกระบวนการเรซินแบบใหม่ ข้อดีคือสามารถผลิตได้โดยใช้อุปกรณ์ CAD/CAM นอกจากนี้ เนื่องจากเซรามิกคอมโพสิตประกอบด้วยส่วนประกอบเรซินจำนวนมาก เมื่อการบูรณะได้รับความเสียหาย จึงสามารถซ่อมแซมด้วยเรซินได้อย่างง่ายดาย


กุญแจสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของโรงสีลูกบอล

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการบด

ประสิทธิภาพการบดเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องบดลูกเหล็กที่สำคัญ ซึ่งมีความสำคัญต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการแปรรูปแร่และลดการใช้พลังงาน

คุณสมบัติของวัสดุเป็นปัจจัยพื้นฐาน และความแข็ง ความเหนียว ความหนาแน่น และลักษณะการแตกจะส่งผลต่อความยากในการบด

พารามิเตอร์การทำงานของเครื่องบดมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ เช่น ความเร็ว อัตราการเติม ขนาดและประเภทของสื่อ การปรับความเร็วให้เหมาะสมจะช่วยเพิ่มแรงกระแทกและแรงเสียดทาน และอัตราการเติมที่เหมาะสมจะช่วยให้วัสดุและสื่อสัมผัสกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประเภทและขนาดของสื่อบดก็มีความสำคัญเช่นกัน สื่อที่มีวัสดุและขนาดต่างกันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการบด การเลือกสื่อที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงผลการบดได้

การเลือกกระบวนการบดยังส่งผลต่อประสิทธิภาพอีกด้วย การบดแบบเปียกเหมาะสำหรับความต้องการอนุภาคละเอียด ส่วนการบดแบบแห้งเหมาะสำหรับวัสดุที่มีปริมาณน้ำต่ำ

การออกแบบและการบำรุงรักษาเครื่องบดก็มีความสำคัญเช่นกัน การออกแบบโครงสร้างส่งผลต่อประสิทธิภาพการบด และการบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสมจะลดประสิทธิภาพลง

ความเร็วเครื่องบดลูกเหล็ก

ตามทฤษฎีบทพลังงานจลน์ เมื่อมวลของวัตถุคงที่ ความเร็วของวัตถุที่มากขึ้น พลังงานที่วัตถุนั้นส่งผ่านก็จะสูงขึ้น ในทำนองเดียวกัน ยิ่งความเร็วของโถบดลูกเหล็กสูงขึ้น พลังงานในการบดและบดที่อนุภาคตัวกลางส่งผ่านก็จะมากขึ้น และเอฟเฟกต์การบดและบดก็จะดีขึ้น แต่ก็อาจมีปัญหา เช่น การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น การสูญเสียตัวกลางของอนุภาคเพิ่มขึ้น และความร้อนที่รุนแรงในโถบด หากความเร็วของโถบดต่ำเกินไป พลังงานที่ตัวกลางของอนุภาคส่งผ่านอาจไม่เพียงพอที่จะบดและบดวัสดุได้ และจะไม่มีบทบาทในการบด

อัตราการบรรจุของตัวกลางของอนุภาค

อัตราการบรรจุหมายถึงอัตราส่วนของปริมาตรภายในของโถบดที่ตัวกลางของอนุภาคครอบครองในสถานะหลวมเทียบกับปริมาตรจริงของโถบด อัตราการบรรจุของตัวกลางของอนุภาคในโถบดเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการบด

ขนาดอนุภาคของตัวกลางอนุภาค

ตามสมการแรงกระตุ้นของวัตถุ วัตถุที่มีมวลต่างกันจะมีพลังงานจลน์ต่างกันที่ความเร็วเท่ากัน ในตัวกลางอนุภาคของวัสดุเดียวกัน ขนาดของอนุภาคจะกำหนดมวลของอนุภาคเดี่ยว ดังนั้น การเลือกขนาดอนุภาคที่เหมาะสมของตัวกลางอนุภาคจึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการบดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อัตราส่วนลูกบอล

อัตราส่วนลูกบอลคืออัตราส่วนของวัสดุต่อตัวกลางการบด ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการบด อัตราส่วนลูกบอลที่เหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวกลางการบดจะถ่ายโอนพลังงานไปยังวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ การกำหนดอัตราส่วนลูกบอลต้องพิจารณาถึงลักษณะของวัสดุ ประเภทของเครื่องบด และความละเอียดในการบดที่คาดหวัง

ปริมาณน้ำในการบด

ในระหว่างกระบวนการบดแบบเปียก ปริมาณน้ำในการบดมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการบดและความเข้มข้นของสารละลาย จำเป็นต้องควบคุมความลื่นไหลของสารละลายโดยการปรับปริมาณน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าตัวกลางและวัสดุมีปฏิสัมพันธ์กันได้ดี ในขณะที่หลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดเครื่องบดและลดประสิทธิภาพการบด

ขนาดและอัตราส่วนของลูกเหล็ก

ในการทำงานของเครื่องบดลูกเหล็ก ลูกเหล็กเป็นตัวบด และขนาดและอัตราส่วนของลูกเหล็กมีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่อประสิทธิภาพการบด ขนาดและอัตราส่วนของลูกเหล็กที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการบดของวัสดุ ลดการใช้พลังงาน และยืดอายุการใช้งานของเครื่องบดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การปรับปรุงกระบวนการและอุปกรณ์

วิธีการสำคัญอีกประการหนึ่งในการปรับปรุงอัตราการทำงานของเครื่องบดลูกเหล็กคือการปรับปรุงกระบวนการและอุปกรณ์ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีสมัยใหม่และความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์วัสดุ กระบวนการและอุปกรณ์การบดลูกเหล็กแบบดั้งเดิมจึงต้องเผชิญกับความจำเป็นในการอัพเกรดและการเปลี่ยนแปลง

การวิเคราะห์และป้องกันข้อผิดพลาด

ประสิทธิภาพการทำงานและความเสถียรของเครื่องบดลูกเหล็กส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการทำงานระยะยาว เนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยภายในและภายนอกต่างๆ เครื่องบดลูกเหล็กจึงมักมีข้อผิดพลาดต่างๆ เช่น อุณหภูมิลูกปืนหลักที่สูง เสียงการทำงานที่ผิดปกติ ท้องป่อง และปัญหาอื่นๆ ซึ่งไม่เพียงแต่จะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายและเพิ่มต้นทุนการผลิตได้อีกด้วย


แบเรียมซัลเฟตมีบทบาทสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่อย่างไร

ส่วนประกอบหลักของแบริไทต์คือแบเรียมซัลเฟต (BaSO4) และการใช้งานที่รู้จักกันดีที่สุดคือตัวแทนถ่วงน้ำหนักโคลนเจาะน้ำมัน สารเคมีแบเรียม และวัตถุดิบสำหรับการป้องกันรังสีนิวเคลียร์

แบเรียมซัลเฟตมีข้อดีคือมีความเฉื่อยทางเคมีสูง มีเสถียรภาพดี ทนต่อกรดและด่าง ความแข็งปานกลาง แรงโน้มถ่วงจำเพาะสูง ความขาวสูง และความสามารถในการดูดซับรังสีที่เป็นอันตราย เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แบเรียมซัลเฟตนาโนที่มีความบริสุทธิ์สูงไม่เพียงแต่มีประโยชน์เหมือนแบเรียมซัลเฟตธรรมดาเท่านั้น แต่ยังมีการใช้งานพิเศษอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรม เช่น การเคลือบ การทำกระดาษ ยาง หมึก และพลาสติก

แบเรียมซัลเฟตยังมีการใช้งานที่สำคัญอีกด้วย นั่นคือสารขยายอนินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในการผลิตแบตเตอรี่ แบตเตอรี่เป็นพลังงานใหม่พื้นฐานที่หมุนเวียนและรีไซเคิลได้ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา เช่น การขนส่ง การสื่อสาร ไฟฟ้า รถไฟ การป้องกันประเทศ คอมพิวเตอร์ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

แบเรียมซัลเฟตเป็นแร่ธาตุพลังงานใหม่ซึ่งมีบทบาทสำคัญมากในการผลิตแบตเตอรี่ เหตุผลหลักที่ทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานสั้นลงคือ การซัลเฟตของแผ่นขั้วลบของแบตเตอรี่ ดังนั้น ในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด บทบาทหลักของแบเรียมซัลเฟตคือการเพิ่มการทำงานของแผ่นขั้วลบ ป้องกันไม่ให้แผ่นแข็ง และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ในสารละลายตะกั่วขั้วลบของแบตเตอรี่ แบเรียมซัลเฟตที่ตกตะกอนซึ่งมีคุณสมบัติในการเติมที่ยอดเยี่ยมและคุณสมบัติที่เสถียร มักใช้เพื่อลดระดับซัลเฟตของอิเล็กโทรดขั้วลบของแบตเตอรี่ เหตุผลมีดังนี้:

1. แบเรียมซัลเฟตและตะกั่วซัลเฟตมีโครงสร้างตาข่ายเหมือนกัน ซึ่งทำให้ตะกั่วซัลเฟต (PbSO_4) ที่ผลิตโดยอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่ด้วยความช่วยเหลือของแบเรียมซัลเฟต (BaSO4) กระจายอย่างสม่ำเสมอในตำแหน่งต่างๆ ของแผ่น จึงยับยั้งการเกิดซัลเฟตที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

2. แบเรียมซัลเฟตที่ตกตะกอนมีขนาดอนุภาคเล็กและมีการกระจายตัวที่ดี การทดลองแสดงให้เห็นว่าในกรณีที่ไม่มีการเกาะกลุ่ม ยิ่งขนาดอนุภาคของแบเรียมซัลเฟตเล็กลง ระดับของซัลเฟตของอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่ก็จะยิ่งต่ำลง

3. แบเรียมซัลเฟตที่ตกตะกอนมีความบริสุทธิ์สูง แทบไม่มีธาตุเหล็ก และไม่คายประจุง่าย เมื่อแบตเตอรี่หมดประจุ PbSO4 อาจมีศูนย์กลางผลึกมากขึ้น ป้องกันไม่ให้พื้นผิวเฉพาะของตะกั่วหดตัว เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแผ่นอิเล็กโทรดเชิงลบ ป้องกันไม่ให้แผ่นแข็งตัว และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

4. แบเรียมซัลเฟตมีความเฉื่อยสูงมากและไม่เข้าร่วมในกระบวนการรีดอกซ์ของอิเล็กโทรด โดยจะแยกตะกั่วออกจากตะกั่วหรือตะกั่วซัลเฟตด้วยกลไก จึงรักษาพื้นผิวเฉพาะของวัสดุอิเล็กโทรดให้พัฒนาได้ดี


ไฟเบอร์ที่มีการนำความร้อนสูง: เปิดศักราชใหม่แห่งการจัดการความร้อน

ในยุคปัจจุบันที่เทคโนโลยีพัฒนาอย่างรวดเร็ว ปัญหาการจัดการความร้อนกลายเป็นความท้าทายสำคัญอย่างหนึ่งที่หลายสาขาต้องเผชิญ ตั้งแต่ความต้องการในการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงการควบคุมอุณหภูมิของเสื้อผ้าที่ใช้งานได้จริง ตั้งแต่การป้องกันความร้อนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศไปจนถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการนำความร้อนในสาขาพลังงานใหม่ เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงได้กลายมาเป็นประเด็นสำคัญของการวิจัยและอุตสาหกรรมด้วยประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์และแนวโน้มการใช้งานที่หลากหลาย

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ชิปอิเล็กทรอนิกส์ ปัญญาประดิษฐ์ และสาขาอื่นๆ ความต้องการการใช้งานการกระจายความร้อนกำลังสูงและการระบายความร้อนได้ทำให้มีความต้องการวัสดุที่มีการนำความร้อนสูงสูงขึ้นเรื่อยๆ เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูง เช่น เส้นใยคาร์บอนแบบมีโซเฟสพิทช์ เส้นใยโบรอนไนไตรด์ เส้นใยคาร์บอนนาโนทิวบ์ เส้นใยกราฟีน เป็นต้น ไม่เพียงแต่มีการนำความร้อนสูงที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีความแข็งแรงเชิงกล การนำความร้อนแบบมีทิศทาง และการทอที่สูงอีกด้วย เส้นใยเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผสานรวมโครงสร้างและการทำงานของการใช้งานการกระจายความร้อนกำลังสูง

1. การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม: คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของเส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงคือความสามารถในการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใยแบบดั้งเดิมแล้ว เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงสามารถถ่ายเทความร้อนได้เร็วขึ้น ลดอุณหภูมิในพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพการนำความร้อน คุณสมบัตินี้ทำให้เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการกระจายความร้อนและการนำความร้อน

2. คุณสมบัติเชิงกลที่ดี: นอกเหนือจากการนำความร้อนแล้ว เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงมักมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี เช่น ความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และทนต่อการสึกหรอ

3. น้ำหนักเบาและยืดหยุ่น: เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงมักมีน้ำหนักเบากว่าและมีความยืดหยุ่นที่ดี และสามารถทอ ทอ หรือผสมตามความต้องการที่แตกต่างกันเพื่อสร้างวัสดุที่มีรูปร่างและโครงสร้างต่างๆ

4. ความเสถียรทางเคมี: เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงโดยทั่วไปมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและสามารถรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรภายใต้สภาพแวดล้อมทางเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้สามารถใช้เส้นใยที่มีค่าการนำความร้อนสูงได้ในสภาวะการทำงานที่รุนแรงต่างๆ เช่น อุณหภูมิสูง แรงดันสูง สภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน เป็นต้น

พื้นที่การใช้งานของเส้นใยที่มีค่าการนำความร้อนสูง

1. การกระจายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: เนื่องจากประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังคงปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ปัญหาการกระจายความร้อนจึงมีความโดดเด่นเพิ่มมากขึ้น เส้นใยที่มีค่าการนำความร้อนสูงสามารถใช้เป็นวัสดุกระจายความร้อนและนำไปใช้กับหม้อน้ำ แผงระบายความร้อน และส่วนประกอบอื่นๆ ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ลดอุณหภูมิในการทำงาน และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. เสื้อผ้าที่ใช้งานได้: เส้นใยที่มีค่าการนำความร้อนสูงสามารถใช้ในเสื้อผ้าที่ใช้งานได้ เช่น ชุดกีฬา เสื้อผ้าสำหรับกลางแจ้ง เป็นต้น เพื่อควบคุมอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์ ในสภาพแวดล้อมที่เย็น เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงสามารถถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากร่างกายมนุษย์ได้อย่างรวดเร็ว รักษาอุณหภูมิภายในเสื้อผ้าให้อยู่ในระดับที่ค่อนข้างคงที่ ลดการสะสมความร้อนภายในเสื้อผ้า จึงหลีกเลี่ยงการเหงื่อออกเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป และป้องกันไม่ให้เหงื่อทำให้ร่างกายมนุษย์รู้สึกหนาวในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ในสภาพแวดล้อมที่ร้อน เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงสามารถถ่ายเทความร้อนภายนอกไปยังพื้นผิวของร่างกายมนุษย์ได้อย่างรวดเร็ว ระบายความร้อนด้วยการระเหยของเหงื่อ และทำให้ร่างกายเย็นสบาย

3. การบินและอวกาศ: ในด้านการบินและอวกาศ เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงสามารถใช้เป็นวัสดุป้องกันความร้อนในเปลือกนอก เครื่องยนต์ และส่วนอื่นๆ ของเครื่องบิน ลดความร้อนที่เกิดจากเครื่องบินระหว่างการบินความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของเครื่องบิน นอกจากนี้ เส้นใยที่มีการนำความร้อนสูงยังสามารถใช้ในการระบายความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การควบคุมความร้อนของดาวเทียม และด้านอื่นๆ ในด้านการบินและอวกาศอีกด้วย

4. สาขาพลังงานใหม่: ในสาขาพลังงานใหม่ ไฟเบอร์ที่มีการนำความร้อนสูงสามารถใช้เป็นตัวแยกแบตเตอรี่ วัสดุอิเล็กโทรด ฯลฯ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จและการปล่อยประจุและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ ไฟเบอร์ที่มีการนำความร้อนสูงยังสามารถใช้ในการจัดการความร้อนของอุปกรณ์พลังงานใหม่ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์และเซลล์เชื้อเพลิง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของอุปกรณ์


ขอบเขตการใช้งานของคาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้า

คาร์บอนแบล็คแบบนำไฟฟ้าเป็นคาร์บอนแบล็คชนิดพิเศษทั่วไปที่มีค่าการนำไฟฟ้าโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 10-1~10-2S/cm คาร์บอนแบล็คแบบนำไฟฟ้ามีข้อดีคือมีการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนสูง ต้นทุนการผลิตต่ำ มีเสถียรภาพในการออกซิเดชันและความหนาแน่นต่ำ และมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเหนือผงโลหะหรือสารตัวเติมเส้นใย

แบตเตอรี่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน:

LiFePO4, LiNiO2, LiCoO2 และวัสดุอิเล็กโทรดบวกอื่นๆ เป็นสารกึ่งตัวนำหรือฉนวนที่มีค่าการนำไฟฟ้าเพียง 10-9~10-3S/cm จำเป็นต้องเติมสารเติมแต่งตัวนำเพื่อเพิ่มค่าการนำไฟฟ้า

ในระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุ วัสดุอิเล็กโทรดลบจะขยายและหดตัวซ้ำแล้วซ้ำเล่าเนื่องจากการใส่/แยก Li+ ซึ่งจะทำลายช่องใส่ของ Li+ และลดความสามารถในการคายประจุ
แบตเตอรี่อื่นๆ:

แบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน: ใช้กับอิเล็กโทรดลบเป็นตัวพาอิเล็กตรอนและสารเติมแต่งตัวนำ ช่วยให้วัสดุอิเล็กโทรดลบทำปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าได้ดีขึ้น ลดการเกิดขั้วไฟฟ้าของอิเล็กโทรด ปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน และลดปฏิกิริยาข้างเคียง เช่น การเกิดก๊าซ

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม: ทำงานกับอิเล็กโทรดลบเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าของวัสดุอิเล็กโทรดลบ ลดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ ปรับปรุงความสามารถในการคายประจุกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่และประสิทธิภาพการชาร์จและคายประจุ และลดการสูญเสียพลังงานและการเกิดความร้อน

สาขาผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติก

ผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์:

การผลิตผลิตภัณฑ์ยางป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ เช่น แผ่นยางป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ สายพานลำเลียงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ พื้นยาง ผลิตภัณฑ์ยางทางการแพทย์ ฯลฯ สามารถป้องกันการเกิดและสะสมไฟฟ้าสถิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงอันตรายจากไฟฟ้าสถิตย์ต่ออุปกรณ์และบุคลากร

การผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่มีตัวนำไฟฟ้า เช่น ฟิล์มนำไฟฟ้า เส้นใยนำไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์หนังนำไฟฟ้า ฯลฯ มีการใช้งานที่สำคัญในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ

ผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติกทั่วไป: สามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าของยางและพลาสติก ทำให้มีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต ลดผลกระทบของไฟฟ้าสถิตบนผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติการประมวลผลของวัสดุ

สนามวัสดุสายเคเบิล

วัสดุป้องกันสายเคเบิลไฟฟ้า

ป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า: ในสายเคเบิลไฟฟ้า สามารถเพิ่มคาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าลงในชั้นป้องกันของสายเคเบิลเพื่อป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งโดยสายเคเบิลมีเสถียรภาพและแม่นยำ

การกระจายสนามไฟฟ้าแบบสม่ำเสมอ: ในระหว่างการทำงานของสายเคเบิล การกระจายสนามไฟฟ้าภายในที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดปัญหา เช่น การคายประจุบางส่วน ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานและความปลอดภัยของสายเคเบิล

วัสดุสายเคเบิลกึ่งตัวนำ

ชั้นป้องกันกึ่งตัวนำ: ชั้นป้องกันกึ่งตัวนำที่ใช้สำหรับสายเคเบิลแรงดันปานกลางและต่ำ คาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าสามารถผสมกับวัสดุฐาน เช่น ยางหรือพลาสติก เพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตกึ่งตัวนำ

การปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล: การเติมคาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของวัสดุสายเคเบิล ทำให้รีดขึ้นรูปและขึ้นรูปได้ง่ายขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

อุตสาหกรรมการพิมพ์และการเคลือบอิเล็กทรอนิกส์

หมึกนำไฟฟ้าและการเคลือบนำไฟฟ้า:

การเติมคาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าสามารถทำให้หมึกและการเคลือบนำไฟฟ้าได้ และใช้ในแผงวงจรพิมพ์ (PCB) จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ การเคลือบป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ

การพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์:

สามารถใช้คาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าเพื่อทำเสื้อผ้าป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ สิ่งทออัจฉริยะ เป็นต้น ในสภาพแวดล้อมการทำงานบางอย่างที่ต้องป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ การสวมเสื้อผ้าป้องกันไฟฟ้าสถิตย์สามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายจากไฟฟ้าสถิตย์ต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ได้

สาขาอื่นๆ

เซลล์เชื้อเพลิง: ในเซลล์เชื้อเพลิงอิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์ คาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้าสามารถใช้ในอิเล็กโทรดเชื้อเพลิงและอิเล็กโทรดอากาศเป็นตัวพาอิเล็กตรอนและตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อส่งเสริมปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีระหว่างเชื้อเพลิง (เช่น ไฮโดรเจน) และสารออกซิไดซ์ (เช่น ออกซิเจน) และปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของการผลิตพลังงานของเซลล์เชื้อเพลิง

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์: คาร์บอนแบล็คตัวนำไฟฟ้าสามารถปรับปรุงสภาพการนำไฟฟ้าและความจุของอิเล็กโทรดซูเปอร์คาปาซิเตอร์ ทำให้สามารถเก็บและปล่อยประจุได้อย่างรวดเร็ว โดยมีความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้น

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการทหาร: ใช้ในการผลิตวัสดุป้องกันไฟฟ้าสถิตย์และแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น สารเคลือบเปลือกเครื่องบิน วัสดุเปลือกขีปนาวุธ เป็นต้น เพื่อลดผลกระทบของไฟฟ้าสถิตย์ต่ออุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพการพรางตัวของอุปกรณ์


แคลเซียมคาร์บอเนตรูปแบบผลึก 6 แบบ

แคลเซียมคาร์บอเนตสามารถแบ่งออกได้เป็นลูกบาศก์ แกนหมุน โซ่ ทรงกลม เกล็ด เข็ม ฯลฯ ตามรูปแบบผลึก แคลเซียมคาร์บอเนตรูปแบบต่างๆ มีขอบเขตการใช้งานและฟังก์ชันที่แตกต่างกัน

ดังนั้น เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมต่างๆ สำหรับผลิตภัณฑ์แคลเซียมคาร์บอเนตผลึกต่างๆ จึงจำเป็นต้องใช้วิธีการควบคุมรูปแบบผลึกเพื่อควบคุมกระบวนการตกผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปแบบผลึกที่แตกต่างกัน

1. แคลเซียมคาร์บอเนตลูกบาศก์

สิ่งที่เรียกว่าลูกบาศก์หมายถึงแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีผลึกแสดงเป็นลูกบาศก์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน

การผลิตในภาคอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าในกระบวนการผลิตโซเดียมแคลเซียมคาร์บอเนตโดยใช้เทคโนโลยีอุณหภูมิต่ำ โดยไม่ต้องเติมตัวแทนควบคุมรูปแบบผลึกใดๆ การควบคุมอุณหภูมิการคาร์บอไนเซชันสามารถให้ผลิตภัณฑ์แคลเซียมคาร์บอเนตลูกบาศก์ได้ โครงสร้างผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนตที่ตกตะกอนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ก่อตัวเป็นส่วนใหญ่ ตราบใดที่อุณหภูมิที่นิวเคลียสผลึกก่อตัวต่ำกว่า 30°C ก็สามารถทำให้คาร์บอไนเซชันเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตลูกบาศก์ได้

2. แคลเซียมคาร์บอเนตรูปดอกกุหลาบและรูปกระสวย

แคลเซียมคาร์บอเนตรูปดอกกุหลาบและรูปกระสวยมักใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ ยาง พลาสติก เคลือบผิว และอุตสาหกรรมอื่นๆ โดยเฉพาะในกระดาษมวนบุหรี่คุณภาพสูง ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้และการซึมผ่านของอากาศของกระดาษมวนบุหรี่ได้

วิธีหลักในการผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตรูปกระสวยในประเทศของฉันคือ ที่อุณหภูมิห้อง ความเข้มข้นของนมมะนาวจะถูกควบคุมไว้ที่ประมาณ 35% (อัตราส่วนน้ำหนัก) และ 30-40% (อัตราส่วนปริมาตร) ของก๊าซผสม CO2 จะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการคาร์บอไนเซชัน กระบวนการคาร์บอไนเซชันจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง เนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อน อุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์จึงเพิ่มขึ้นจากอุณหภูมิห้องเป็นประมาณ 75°C สัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นรูปกระสวย และขนาดอนุภาคโดยทั่วไปมีขนาดไม่กี่ไมครอน

3. แคลเซียมคาร์บอเนตแบบโซ่

แคลเซียมคาร์บอเนตแบบโซ่ละเอียดพิเศษประกอบด้วยเมล็ดแคลเซียมคาร์บอเนตละเอียดหลายสิบเมล็ดที่เชื่อมต่อกัน และมีโครงสร้างแบบโซ่ ด้วยเงื่อนไขการสังเคราะห์ที่แตกต่างกัน ขนาดของอนุภาคและอัตราส่วนด้านต่างๆ จะแตกต่างกัน
แคลเซียมคาร์บอเนตละเอียดพิเศษรูปโซ่มีผลเสริมแรงที่ยอดเยี่ยมกับยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ ในฐานะสารตัวเติมเสริมแรง มันสามารถแทนที่คาร์บอนแบล็กหรือคาร์บอนแบล็กขาวได้บางส่วน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก นอกจากนี้ แคลเซียมคาร์บอเนตละเอียดพิเศษรูปโซ่ยังใช้เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมเคลือบ กระดาษ และพลาสติก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและมีแนวโน้มการใช้งานที่หลากหลาย

มีรายงานมากมายเกี่ยวกับการสังเคราะห์แคลเซียมคาร์บอเนตรูปโซ่ แต่โดยทั่วไป วิธีคือการเติมตัวควบคุมรูปร่างผลึกเพื่อควบคุมการเติบโตของนิวเคลียสผลึกเมื่อสารแขวนลอย Ca (OH) 2 กลายเป็นอิมัลชันคอลลอยด์ที่มีความหนืดระหว่างกระบวนการคาร์บอไนเซชัน ตัวควบคุมรูปร่างผลึกหลัก ได้แก่ เกลือแมกนีเซียม เกลือโพแทสเซียม โซเดียมโพลีฟอสเฟต เกลือโลหะที่ละลายน้ำได้ และสารคีเลต

4. แคลเซียมคาร์บอเนตทรงกลม

เนื่องจากความเรียบเนียน ความลื่นไหล การกระจายตัว และความทนทานต่อการสึกหรอที่ดี แคลเซียมคาร์บอเนตทรงกลมจึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในยาง สีเคลือบ หมึก ยา ยาสีฟัน และเครื่องสำอาง

แคลเซียมคาร์บอเนตทรงกลมมักเตรียมโดยปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำของเกลือแคลเซียมและคาร์บอเนตในสารละลายด่างเข้มข้น ตัวควบคุมรูปร่างผลึกหลักคือเกลือแมกนีเซียม เกลือโพแทสเซียม และโซเดียมโพลีฟอสเฟต

5. แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเกล็ด

แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเกล็ดเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ และสามารถผลิตกระดาษที่มีการดูดซับหมึก ความขาว ความสามารถในการพิมพ์ และความเรียบเนียนได้ดีเยี่ยม ในฐานะของสารตัวเติมและสารเสริมแรง แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเกล็ดมีความเรียบเนียน ความเงา ความต้านทาน และค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นสูงในส่วนผสมเนื่องจากการจัดเรียงที่ไม่ธรรมดา

เมื่อใช้แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเกล็ดนาโนสำหรับเม็ดสีเคลือบกระดาษ จะมีความลื่นไหลและการกระจายตัวที่ดี และมีความเงาและความเรียบเนียนดีกว่าแคลเซียมคาร์บอเนตแบบเบา PCC แบบแกนหมุนทั่วไป

6. แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเข็ม

แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเข็มมีอัตราส่วนภาพขนาดใหญ่ เมื่อใช้เป็นตัวเติมในพลาสติก แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเข็มจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกและความแข็งแรงในการดัดงอของพลาสติกได้อย่างมาก นอกจากนี้ แคลเซียมคาร์บอเนตแบบเข็มยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการเสริมแรงได้อย่างมากเมื่อใช้กับยาง


การประยุกต์ใช้และการเปลี่ยนเฟสของอะลูมินาผลึกต่างๆ

ในสาขาการขุด เซรามิก และวัสดุศาสตร์ อะลูมิเนียมออกไซด์ (สูตรเคมี Al2O3) หรือที่เรียกว่าบ็อกไซต์ เป็นสารประกอบไอออนิกที่มีพันธะเคมีที่แข็งแกร่ง มีลักษณะเด่น เช่น ความแข็งสูง ความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี ทนต่อการสึกหรอได้ดี และนำความร้อนได้ดี เป็นวัตถุดิบทางเคมีที่สำคัญในอุตสาหกรรม

มีสองวิธีหลักในการจัดเรียงโครงสร้างผลึกของอะลูมิเนียมออกไซด์ วิธีหนึ่งคือ อะตอมออกซิเจนจะเรียงซ้อนกันเป็นรูปหกเหลี่ยม และอีกวิธีหนึ่งคือ อะตอมออกซิเจนจะเรียงซ้อนกันเป็นรูปลูกบาศก์

(1) คุณสมบัติและการใช้งานของ α-Al2O3

α-Al2O3 เรียกกันทั่วไปว่าคอรันดัม α-Al2O3 เป็นผลึกสีขาวและเป็นผลึกอะลูมินาชนิดที่พบได้ทั่วไปและเสถียรที่สุด จัดอยู่ในโครงสร้างแบบสามเหลี่ยมด้านเท่า ในโครงสร้างผลึก α-Al2O3 ไอออนออกซิเจนจะถูกจัดเรียงในรูปแบบหกเหลี่ยมที่อัดแน่น ซ้ำกันในสองชั้นของ ABABAB... เพื่อสร้างรูปทรงแปดหน้าหลายรูป ในขณะที่ไอออนอะลูมิเนียมจะเติมเต็มช่องว่างระหว่างรูปทรงแปดหน้าแต่ละรูป

ปัจจุบัน α-Al2O3 ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน วัสดุทนไฟ พื้นผิววงจรรวม และเซรามิกที่มีฟังก์ชันโครงสร้าง

(2) คุณสมบัติและการใช้งานของ β-Al2O3

β-Al2O3 เป็นอะลูมิเนต ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงประกอบที่ประกอบด้วยออกไซด์ของโลหะและอะลูมิเนียมออกไซด์ ไอออนของโลหะ เช่น Na+ สามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วในชั้นระนาบนี้ ดังนั้นผลึก β-Al2O3 จึงสามารถนำไฟฟ้าได้ และเป็นอิเล็กโทรไลต์แข็งประเภทสำคัญ ดังนั้น β-Al2O3 จึงสามารถใช้ในการเตรียมวัสดุไดอะแฟรมอิเล็กโทรไลต์แข็งในแบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ได้ และยังสามารถมีบทบาทสำคัญในการนำไอออนและการแยกขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ได้อีกด้วย

(3) คุณสมบัติและการใช้งานของ γ-Al2O3

γ-Al2O3 เป็นอะลูมิเนียมออกไซด์สถานะทรานซิชันที่ใช้กันทั่วไปที่สุด ซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ในโครงสร้างของมัน ไอออนออกซิเจนสามารถประมาณได้เป็นลูกบาศก์และอัดแน่นในขณะที่ไอออนอะลูมิเนียมกระจายตัวไม่สม่ำเสมอในช่องว่างแปดด้านและสี่ด้านที่เกิดจากไอออนออกซิเจน ซึ่งอยู่ในโครงสร้างสปิเนล กระบวนการเตรียม γ-Al2O3 ค่อนข้างง่าย และอุณหภูมิในการสร้างค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 500~700℃ γ-Al2O3 ไม่ละลายน้ำ แต่โดยปกติสามารถละลายในกรดหรือด่างได้

การเปลี่ยนเฟสของอะลูมินาผลึกต่าง ๆ

ในบรรดารูปแบบผลึกต่าง ๆ มีเพียง α-Al2O3 เท่านั้นที่เป็นเฟสผลึกที่เสถียร และเฟสอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นเฟสทรานสิชั่น ซึ่งอยู่ในสถานะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อะลูมินาทรานสิชั่นที่ไม่เสถียรสามารถเปลี่ยนเป็นเฟสเสถียร ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างตาข่ายแบบย้อนกลับไม่ได้

เพื่อให้ได้ α-Al2O3 ที่เสถียร จำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการที่สมบูรณ์แบบตั้งแต่การคัดกรองแร่เบื้องต้น การสังเคราะห์ผง ไปจนถึงการเผาผนึก การเตรียมอะลูมินาที่อุณหภูมิสูงในประเทศและต่างประเทศมักใช้ไฮดรอกไซด์อะลูมิเนียมหรืออะลูมินาอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบ สร้างเฟสทรานสิชั่นโดยการคายน้ำ จากนั้นจึงผ่านการเปลี่ยนเฟสหลายเฟสที่อุณหภูมิสูง และสุดท้ายเปลี่ยนเป็น Al2O3 เฟส α

กิบบ์ไซต์ (Al(OH)3) และโบเอไมต์ (AlOOH) เป็นสารตั้งต้นที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในการเตรียม α-Al2O3 ในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนขั้นต้น อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะเปลี่ยนเป็นอะลูมินาทรานสิชั่นในรูปแบบของโครงสร้างกึ่งเสถียร และสุดท้ายจะสิ้นสุดลงด้วยเฟสที่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ของ α-Al2O3

ในอุตสาหกรรม มักใช้กรรมวิธีเผาที่แตกต่างกันเพื่อเปลี่ยนเฟสกึ่งเสถียร γ-Al2O3 ให้เป็นเฟสที่เสถียรของ α เพื่อเตรียม α-Al2O3 ที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกัน α-Al2O3 ที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันสามารถผลิตได้โดยการควบคุมอุณหภูมิการเผาที่แตกต่างกัน การเติมสารเติมแต่งประเภทต่างๆ วิธีการบด ฯลฯ โดยปกติแล้ว ผลึก α-Al2O3 ในรูปแบบต่างๆ เช่น รูปหนอน รูปเกล็ด รูปคอลัมน์ รูปทรงกลม รูปทรงกลม และรูปเส้นใย จะรวมอยู่ด้วย

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเซรามิก อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมเครื่องจักร ความต้องการของตลาดสำหรับอะลูมินายังคงมีช่องว่างสำหรับการพัฒนาอีกมาก ดังนั้นการวิจัยเกี่ยวกับอะลูมินาจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การทำความเข้าใจและเชี่ยวชาญโครงสร้างผลึกและคุณสมบัติของอะลูมินาเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับการเตรียมผงอะลูมินา ผลึกอะลูมินารูปแบบต่างๆ จะมีพื้นที่การใช้งานที่แตกต่างกัน α-Al2O3 เป็นรูปแบบอะลูมินาที่เสถียรที่สุด ในการผลิต ผลึก α-Al2O3 ประเภทต่างๆ มักจะเตรียมโดยการควบคุมสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของผลึก α-Al2O3 เพื่อตอบสนองความต้องการของเซรามิก วัสดุทนไฟ และวัสดุฟังก์ชันใหม่ๆ อื่นๆ สำหรับโครงสร้างจุลภาคผลึกที่แตกต่างกันของ α-Al2O3


พื้นที่การใช้งานหลักของกราฟีน

(1) การประยุกต์ใช้ในสาขาไฟฟ้าเคมี

กราฟีนเป็นวัสดุคาร์บอนที่มีโครงสร้างกริดแบบหลายชั้น มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า ความเสถียรทางเคมี และความเสถียรทางความร้อนได้ดีเยี่ยม สามารถใช้ในซูเปอร์คาปาซิเตอร์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่โซเดียมไอออน แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์ แบตเตอรี่โลหะ-อากาศ เป็นต้น

ในอนาคต การวิจัยเกี่ยวกับการใช้สารตั้งต้นราคาถูกและกระบวนการง่ายๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของกราฟีนสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีต่างๆ จะเป็นจุดสนใจหลัก

(2) การประยุกต์ใช้ในสาขาของวัสดุโฟโตแคทาไลติก

กราฟีนมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้า คุณสมบัติในการขนส่งอิเล็กตรอน พื้นที่ผิวจำเพาะสูง และคุณสมบัติอื่นๆ ที่ยอดเยี่ยม

(3) การประยุกต์ใช้ในสาขาของสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

สารเคลือบกราฟีนไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติในการป้องกันแคโทดิกของสารเคลือบอีพอกซีที่มีสังกะสีสูง และคุณสมบัติในการป้องกันของสารเคลือบเกล็ดแก้วเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติในการยึดเกาะ กันน้ำ และมีความเหนียวที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย
(4) การประยุกต์ใช้ในด้านชีวการแพทย์

เนื่องจากพื้นผิวของ GO ประกอบด้วยกลุ่มฟังก์ชันที่มีออกซิเจนจำนวนมาก (-OH, -COOH เป็นต้น) จึงทำให้มีคุณสมบัติชอบน้ำได้ดี และ GO แบบสองมิติมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี จึงมีแนวโน้มการประยุกต์ใช้ในด้านชีวการแพทย์ เช่น การโหลดยาและการส่งมอบยีน

(5) การประยุกต์ใช้ในด้านเซ็นเซอร์

กราฟีนมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยม เช่น พื้นที่ผิวจำเพาะสูง สภาพนำไฟฟ้าสูง และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงความสามารถในการดูดซับของโมเลกุลที่ไวต่อสิ่งเร้าและเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมี คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการเตรียมเซ็นเซอร์

(6) การประยุกต์ใช้ในด้านวงจรรวม

กราฟีนมีคุณสมบัติการนำความร้อนและความเสถียรทางความร้อนที่ดี และสามารถนำเข้าไปในวงจรซิลิกอนเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว

(7) การประยุกต์ใช้ในด้านเซลล์แสงอาทิตย์

กราฟีนเป็นสารกึ่งตัวนำสองมิติแบบไม่มีช่องว่างที่มีลักษณะเฉพาะ มีคุณสมบัติ เช่น ความคล่องตัวของตัวพาประจุสูง และพื้นที่ผิวจำเพาะสูง นอกจากนี้ ฟิล์มที่เตรียมไว้ยังมีความโปร่งใสทางแสง ความนำไฟฟ้า และความยืดหยุ่นสูง ดังนั้น กราฟีนจึงมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวางในชั้นการขนส่งอิเล็กตรอน ชั้นการขนส่งโฮล ชั้นบัฟเฟอร์ เคาน์เตอร์อิเล็กโทรด ฯลฯ ในเซลล์แสงอาทิตย์

(8) การประยุกต์ใช้ในด้านนาโนคอมโพสิต

กราฟีนสามารถรวมกับวัสดุอื่นที่มีคุณสมบัติต่างกันเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตได้ เนื่องจากมีโครงสร้างรูพรุนหลวม ความนำไฟฟ้าสูง และความแข็งแรงของวัสดุสูง ด้วยคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความแข็งแรงสูง โมดูลัสความยืดหยุ่นสูง พื้นที่ผิวจำเพาะสูง และความเสถียร คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุสามารถปรับปรุงหรือเพิ่มขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

(9) การประยุกต์ใช้ในด้านการดูดซึมไมโครเวฟแม่เหล็กไฟฟ้า

กราฟีนไม่เพียงแต่มีโครงสร้างทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ และคุณสมบัติเชิงกลและแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติการดูดซึมไมโครเวฟที่ดีอีกด้วย นอกจากนี้ ยังสามารถรวมกับอนุภาคนาโนแม่เหล็กเพื่อเตรียมวัสดุดูดซับประเภทใหม่ได้ วัสดุนี้มีทั้งการสูญเสียแม่เหล็กและการสูญเสียไฟฟ้า และมีศักยภาพในการนำไปใช้ในด้านการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าและการดูดซับไมโครเวฟ

(10) การประยุกต์ใช้ในสาขาอื่นๆ

กลุ่มฟังก์ชันที่มีออกซิเจนบน GO สามารถดูดซับได้กับไซต์ที่ใช้งานของผ้าฝ้าย การโหลด GO บนผ้าฝ้ายสามารถปรับปรุงคุณสมบัติป้องกันแบคทีเรียและป้องกันรังสี UV ของผ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

กราฟีนถือเป็นวัสดุกักเก็บไฮโดรเจนในอุดมคติเนื่องจากมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ และความแข็งแรงเชิงกลที่สูงมาก