ગ્રેફાઇટ શીટ, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઔદ્યોગિક સામગ્રી તરીકે, ધાતુશાસ્ત્ર, કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ, સેમિકન્ડક્ટર્સ અને નવી ઊર્જા જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેની સામગ્રીની પસંદગી સાધનસામગ્રીની વિશ્વસનીયતા, જીવનકાળ અને કાર્યક્ષમતા પર સીધી અસર કરે છે. વૈજ્ઞાનિક સામગ્રીની પસંદગી માટે થર્મલ વાહકતા, કાટ પ્રતિકાર, યાંત્રિક શક્તિ અને કિંમત સહિત બહુવિધ પરિબળોની વ્યાપક વિચારણાની જરૂર છે.
Based on substrate type, graphite sheet is primarily categorized into three types: natural graphite, artificial graphite, and composite graphite. Natural graphite has a high purity (typically >95%) અને ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા, પરંતુ ઓછી યાંત્રિક શક્તિ. તે ઓછી માળખાકીય લોડ જરૂરિયાતો સાથે થર્મલ વાહકતા એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓ માટે ઇલેક્ટ્રોડ પેડ્સ. કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ, ઉચ્ચ-તાપમાન ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, તે ઊંચી ઘનતા (1.8–2.2 g/cm³) અને સંકુચિત શક્તિ (30 MPa સુધી) ધરાવે છે. તે ઉત્કૃષ્ટ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર (3000 ડિગ્રી સુધીના તાપમાને લાંબા ગાળાના ઉપયોગ માટે સક્ષમ-) પણ પ્રદાન કરે છે, જે તેને સિંગલ-ક્રિસ્ટલ સિલિકોન વૃદ્ધિ ભઠ્ઠીઓમાં રાસાયણિક રિએક્ટર લાઇનિંગ અને ઇન્સ્યુલેશન સ્તરો માટે એક આદર્શ વિકલ્પ બનાવે છે. સંયુક્ત ગ્રેફાઇટ, કાર્બન ફાઇબર અને મેટલ પાવડર જેવા મજબૂતીકરણો ઉમેરીને, વધુ શક્તિ અને વસ્ત્રોના પ્રતિકારને સંતુલિત કરે છે, ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગ અને સેમિકન્ડક્ટર એચિંગ સાધનો માટે ગ્રેફાઇટ બોટમાં તેનું ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શન દર્શાવે છે.
સામગ્રીનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પણ નિર્ણાયક છે. ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટ (રાખ સામગ્રી<20 ppm) effectively avoids contamination from metal impurities and is suitable for high-temperature load platforms in semiconductor manufacturing. Isotropic graphite, through isostatic pressing, ensures uniform three-dimensional properties, making it particularly suitable for heat dissipation components in precision molds. For highly corrosive environments (such as hydrofluoric acid and molten alkali), modified graphite sheets impregnated with resin or metal coatings are used, which can improve permeability by 3–5 times.
અર્થશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ, સામાન્ય ઔદ્યોગિક-ગ્રેડના કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ (ઘનતા 1.6 g/cm³)ની કિંમત માત્ર એક-ઉચ્ચ-શુદ્ધતાના આઇસોસ્ટેટિકલી દબાયેલા ગ્રેફાઇટના માત્ર એક તૃતીયાંશ છે, પરંતુ તેની આયુષ્ય 40% થી વધુ ઘટાડી શકાય છે. એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસમાં, "ગ્રેડેડ મટિરિયલ સિલેક્શન" વ્યૂહરચના ઘણીવાર અપનાવવામાં આવે છે: શુદ્ધતાની ખાતરી કરવા માટે કોર સંપર્ક સપાટીઓ માટે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જ્યારે સામાન્ય ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ ખર્ચ ઘટાડવા માટે પેરિફેરલ માળખાકીય સ્તરો માટે થાય છે.
સારાંશમાં, ગ્રેફાઇટ પ્લેટ સામગ્રીની પસંદગી એપ્લીકેશન દૃશ્યની કામગીરીની આવશ્યકતાઓ પર આધારિત હોવી જોઈએ, જે થર્મલ વાહકતા, કાટ પ્રતિકાર, યાંત્રિક શક્તિ અને ખર્ચ વચ્ચે શ્રેષ્ઠ સંતુલન શોધે છે, અને સામગ્રીના ગુણધર્મોને વૈજ્ઞાનિક રીતે મેચ કરીને એન્જિનિયરિંગ લાભોને મહત્તમ કરે છે.
