Өндөр чанартай{0}}салбарт эрэлт хэрэгцээтэй-сонголт тул өндөр-цэвэр графитын бат бөх чанарыг дутуу үнэлж болохгүй. Маш сайн тосолгооны шинж чанар, өндөр бат бэх, цахилгаан дамжуулах чанар, хүчил, шүлтэнд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй, жижиг тэлэлтийн коэффициент, химийн маш сайн тогтвортой байдал, өндөр битүүмжлэх чадвар, жигд нягт бүтэцтэй тул цахилгаан, металлурги, үндэсний батлан хамгаалах, химийн хөдөлгүүр, нисэх онгоц зэрэг салбаруудад бат бөх байр сууриа эзэлдэг. Түүнчлэн, энэ нь гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч, цөмийн үйлдвэрлэл, фотоволтайк зэрэг шинээр хөгжиж буй салбаруудад үндсэн байр суурийг эзэлдэг бөгөөд технологийн хөгжлийн "гол хэсэг" гэж үзэж болно.
Төрөх хоёр зам: байгалийн ба хиймэл "цэвэршүүлэх зам"
Өндөр-цэвэр графитыг түүхий эд, бэлтгэх аргад тулгуурлан байгалийн өндөр{1}}цэвэр графит болон хиймэл өндөр{2}}цэвэр графит гэж ангилж болно. Өндөр-цэвэр байгалийн бал чулууг маш сайн цахилгаан дамжуулах чанар, дулаан дамжуулах шинж чанараараа, тухайлбал галд тэсвэртэй материал,-зэврэлтээс хамгаалах бүрхүүл, нүүрстөрөгчийн электрод, генератор, тосолгооны материал, цөмийн үйлдвэрлэлийн хамгаалалтын материал зэрэгт өргөнөөр ашигладаг. Нөгөөтэйгүүр, хиймэл өндөр{7}}цэвэр графит нь жигд морфологи, ширхэгийн хэмжээтэй тархалтаас шалтгаалан шатаасан анод, тусгай бал чулуу, цөмийн үйлдвэрт- хэрэглэгддэг.
Байгалийн бал чулуунаас өндөр-цэвэр графит үйлдвэрлэх нь ихэвчлэн графитын хүдрийг эхлээд флотацийн аргаар цэвэршүүлэх, дараа нь флотацийн баяжмалыг цаашид цэвэршүүлэхийн тулд шүлтлэг{1}}хүчлийн арга буюу устөрөгчийн хайлуур жоншны аргыг ашиглан, эцэст нь өндөр-цэвэр графит буюу өндөр температурт{3}{4}{4} хлоржуулах аргууд. Гэхдээ хиймэл өндөр{6}}цэвэр графитыг үндсэндээ түүхий эдийг боловсруулж, дараа нь тусгайлан боловсруулсан өндөр{7}}температурын урвалын зууханд графитжуулах, цэвэршүүлэх замаар олж авдаг. Гол үйл явц нь зуухны хэт өндөр температурыг ашиглан нефтийн кокс болон асфальт коксыг графитжуулах, галоген хийг нэвтрүүлж, хольцтой урвалд оруулж, тэдгээрийг ууршуулж, ууршуулж, улмаар өндөр-цэвэр бал чулуу авах явдал юм.
Өндөр-байгалийн цэвэр графит эсвэл өндөр-цэвэр хиймэл бал чулуу үйлдвэрлэх эсэхээс үл хамааран түүхий эдийн чанарт хатуу шаардлага тавьдаг. Байгалийн бал чулуунаас өндөр-цэвэр графитын шаардлагад хүрэхийн тулд зөвхөн өндөр-температурын арга л үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангаж чадна. Гэсэн хэдий ч өндөр{6}}температурын арга нь эрчим хүчний өндөр зарцуулалттай, тоног төхөөрөмжид өндөр шаардлага тавьдаг тул түүхий эдийн чанарт тодорхой шаардлага тавьдаг. Энэ нь ихэвчлэн цэвэршүүлэхийн тулд бусад цэвэршүүлэх аргаар олж авсан 99%-ийн цэвэршилттэй бал чулуун бүтээгдэхүүнийг ашигладаг бөгөөд эцэст нь 99.99% өндөр{10}}цэвэр графит байх шаардлагад хүрдэг. Хиймэл өндөр{12}}цэвэршилтэй бал чулууны хувьд өндөр-нефтийн кокс болон асфальт коксыг ихэвчлэн үйлдвэрлэлд сонгодог. Нефтийн коксын үнсний агууламж 0.5%-иас бага байх ёстой бөгөөд ихэвчлэн бага{16}}хүхэртэй нефтийн коксыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тиймээс нефтийн кокс дахь хүхрийн агууламж 0.5%-иас бага байна.
"Өндөр-эцсийн талбайд гэрэлтэх": Өндөр-цэвэр графитын хэрэглээ
Өндөр{0}}цэвэр графитыг түүхий эд болгон ашигладаг салбарууд нь хагас дамжуулагч материал, фотоволтайк, графен, цөмийн бал чулуу зэрэг өндөр-технологийн салбарт голчлон анхаардаг.
Гурав дахь үеийн -хагас дамжуулагч материал
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд бал чулуун бүтээгдэхүүнийг болор өсөлтийн зуух, нүүрсжүүлэх зуух, графитжуулах зуух зэрэг өндөр{0}}температурт дулааны боловсруулалтын төхөөрөмжид өргөн ашигладаг. Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч цахиурын карбидын өндөр-цэвэр графит бүтээгдэхүүнд болор ургуулах зориулалттай бал чулуу, бал чулуу халаагч, бал чулууны нунтаг гэх мэт зүйлс орно. Эдгээр бүтээгдэхүүний цэвэр байдал нь цахиурын карбидын талстуудын чанарт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
Одоогийн байдлаар ихэнх аж ахуйн нэгжүүд цахиурын карбидын нэг талстыг үйлдвэрлэхдээ уурын физик аргыг ашигладаг. Энэ аргын хувьд цахиурын карбидын нунтагыг бал чулуун тигелийн ёроолд, цахиур карбидын үрийн талстыг бал чулуун тигелийн дээд хэсэгт байрлуулна. Дараа нь графит тигель нь цахиурын карбид нь сублимацийн температурт хүрэх хүртэл халаана. Дараа нь цахиурын карбидын нунтаг аажмаар Si уур, Si2C, SiC2 зэрэг хийн бодисуудад задардаг. Эдгээр бодисууд нь тэнхлэгийн температурын градиент дор тигльний дээд хэсэгт аажмаар сублимация болж тигелийн дээд хэсэгт байрлах SiC үрийн талст гадаргуу дээр конденсацлах ба ингэснээр цахиурын карбидын нэг талстыг олж авна.
Цөмийн бал чулуу
Цөмийн{0}}өндөр{1}}цэвэр графит нь цөмийн эрчим хүчний инженерчлэлд өргөн хэрэглэгддэг материал юм. Цөмийн- зэрэглэлийн графит материалыг гол хэсэгт хэрэглэнэ
хоолой, түлшний элементүүд болон туслах бүрэлдэхүүн хэсгүүд зэрэг өндөр-температурт хийн-хөргөлттэй реакторууд.
Цөмийн{0}} зэрэглэлийн бал чулуу нь өндөр-цэвэр графит байх ёстой. Өндөр-цэвэр графит нь голчлон дүүргэгч, холбогч болон шингээгч бодисуудаас бүрддэг. Дүүргэгч нь ихэвчлэн зүү хэлбэртэй нефтийн кокс, асфальт коксоос бүрдэнэ. Цөмийн-өндөр{8}}цэвэр графит нь ул мөр элементийг хянахад харьцангуй хатуу шаардлага тавьдаг. Агаар нэвтэрдэггүй нөхцөлд түүнийг цэвэршүүлэх, бохирдлыг арилгах, галоген, хайлах-болом{12} зэрэг металлын агууламжийг бууруулах зорилгоор удаан хугацааны{10}}өндөр температурт шохойжуулдаг. Цөмийн{15}}өндөр{16}}цэвэр графитыг нүүрстөрөгчжүүлэх хэлбэрт изостатик шахах процессыг ашигладаг. Материалыг уян харимхай хэвэнд хийж, сайтар битүүмжилж, дараа нь вакуум орчныг хадгалахын тулд агаарыг зайлуулна. Мөөгөнцөр нь изостатик гидравлик цилиндрт тавигдах ба изотроп шингэн нь хэвэнд ижил даралтыг үзүүлж, даралтыг нүүрстөрөгчийн материал руу дамжуулж, түүхий эдийг нягт болгоход хүргэдэг.
Фотоволтайк талбай
Фотоволтайкийн салбарт, ялангуяа нарны зайн электродын материал болох бал чулуу нь өргөн хэрэглээтэй. Маш сайн дамжуулалт ба химийн тогтвортой байдал нь нарны зайн электродуудыг үйлдвэрлэхэд тохиромжтой материал болгодог. Түүнчлэн цахиурын нэг талст ургалтын-хэлбэрийн цахиурын зуух нь цахиурын нэг болор материал бэлтгэх үндсэн төхөөрөмж юм. Нэг болор зуухны халаалтын системд голчлон өндөр-цэвэр графит халаагуур, кварц тигель, бал чулуун тигель, дулаалгын материал зэрэг орно. Бал чулуу халаагуурт шууд гүйдлийн цахилгаан хэрэглэснээр поликристал цахиурын түүхий эдийг хайлуулах дулааны эх үүсвэрийг хангадаг. Халаагчийн хүчийг цахилгаан тэжээлийн хүчдэл эсвэл гүйдлээр тохируулж болно. Халаагуураас ялгарах дулааныг тусгаарлах системээр тусгаарладаг бөгөөд энэ нь цахиурын нэг талст ургахад тохиромжтой дулааны талбайн орчныг бүрдүүлж чаддаг.
Графен
Графен нь одоогоор дэлхийн хамгийн нимгэн наноматериал бөгөөд химийн өндөр тогтвортой байдал, дулааны тогтвортой байдал, түүнчлэн маш сайн механик болон цахилгаан шинж чанартай. Энэ нь өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй. Графен бэлтгэх гол түүхий эд бол өндөр-цэвэр бал чулуу юм.
Бусад
Илүү төвөгтэй сансар огторгуйн салбарт өндөр-цэвэр бал чулуу нь онцгой сайн гүйцэтгэлтэй хэвээр байна. Энэ нь пуужингийн хөдөлгүүрийн сүүлний хошууны хоолой, атомын реакторын нейтрон зохицуулагч, пуужингийн дулаан тусгаарлагч, халуунд тэсвэртэй материалууд, тэр ч байтугай хиймэл хиймэл дагуул дээрх радио холболт, дамжуулагч бүтцийн материалууд хүртэл өндөр-цэвэр графит агуулсан байдаг.
