வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்ற முறை என்பது விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை தயாரிப்பதற்கான ஒரு பாரம்பரிய முறையாகும். இந்த முறையில், இயற்கையான செதில் கிராஃபைட் பொருத்தமான ஆக்ஸிஜனேற்றி மற்றும் இடைக்கணிப்பு முகவருடன் கலக்கப்பட்டு, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் கட்டுப்படுத்தப்பட்டு, தொடர்ந்து கிளறி, கழுவி, வடிகட்டி, உலர்த்தப்பட்டு விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டைப் பெறப்படுகிறது. வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்ற முறை தொழில்துறையில் ஒப்பீட்டளவில் முதிர்ந்த முறையாக மாறியுள்ளது, எளிமையான உபகரணங்கள், வசதியான செயல்பாடு மற்றும் குறைந்த செலவு ஆகியவற்றின் நன்மைகள் இதற்குக் காரணம்.
வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் செயல்முறை படிகளில் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் இடைக்கணிப்பு ஆகியவை அடங்கும். கிராஃபைட்டின் ஆக்சிஜனேற்றம் என்பது விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படை நிபந்தனையாகும், ஏனெனில் இடைக்கணிப்பு வினை சீராக தொடர முடியுமா என்பது கிராஃபைட் அடுக்குகளுக்கு இடையில் திறப்பின் அளவைப் பொறுத்தது. மேலும் அறை வெப்பநிலையில் இயற்கையான கிராஃபைட் சிறந்த நிலைத்தன்மை மற்றும் அமிலம் மற்றும் கார எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இது அமிலம் மற்றும் காரத்துடன் வினைபுரிவதில்லை, எனவே, ஆக்ஸிஜனேற்றியைச் சேர்ப்பது வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்றத்தில் அவசியமான முக்கிய அங்கமாக மாறியுள்ளது.
பல வகையான ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் உள்ளன, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் திட ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் (பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட், பொட்டாசியம் டைக்ரோமேட், குரோமியம் ட்ரைஆக்சைடு, பொட்டாசியம் குளோரேட் போன்றவை), சில ஆக்ஸிஜனேற்ற திரவ ஆக்ஸிஜனேற்றிகளாகவும் இருக்கலாம் (ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு, நைட்ரிக் அமிலம் போன்றவை). விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை தயாரிப்பதில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் முக்கிய ஆக்ஸிஜனேற்றியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
ஆக்சிஜனேற்றியின் செயல்பாட்டின் கீழ், கிராஃபைட் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது மற்றும் கிராஃபைட் அடுக்கில் உள்ள நடுநிலை நெட்வொர்க் மேக்ரோமூலக்கூறுகள் நேர்மறை மின்னூட்டத்துடன் கூடிய பிளானர் மேக்ரோமூலக்கூறுகளாக மாறுகின்றன. அதே நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் விரட்டும் விளைவு காரணமாக, கிராஃபைட் அடுக்குகளுக்கு இடையிலான தூரம் அதிகரிக்கிறது, இது இடைக்கணிப்பான் கிராஃபைட் அடுக்கில் சீராக நுழைவதற்கு ஒரு சேனல் மற்றும் இடத்தை வழங்குகிறது. விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டின் தயாரிப்பு செயல்பாட்டில், இடைக்கணிப்பு முகவர் முக்கியமாக அமிலமாகும். சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் முக்கியமாக சல்பூரிக் அமிலம், நைட்ரிக் அமிலம், பாஸ்போரிக் அமிலம், பெர்குளோரிக் அமிலம், கலப்பு அமிலம் மற்றும் பனிப்பாறை அசிட்டிக் அமிலம் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.
மின்வேதியியல் முறை என்பது நிலையான மின்னோட்டத்தில் உள்ளது, எலக்ட்ரோலைட், கிராஃபைட் மற்றும் உலோகப் பொருட்கள் (துருப்பிடிக்காத எஃகு பொருள், பிளாட்டினம் தட்டு, ஈயத் தகடு, டைட்டானியம் தட்டு போன்றவை) செருகப்பட்ட நீர் கரைசல் ஒரு கூட்டு அனோடை உருவாக்குகிறது, உலோகப் பொருட்கள் எலக்ட்ரோலைட்டில் கேத்தோடாகச் செருகப்பட்டு, ஒரு மூடிய வளையத்தை உருவாக்குகின்றன; அல்லது எலக்ட்ரோலைட்டில் இடைநிறுத்தப்பட்ட கிராஃபைட், எலக்ட்ரோலைட்டில் ஒரே நேரத்தில் எதிர்மறை மற்றும் நேர்மறை தட்டில் செருகப்பட்டு, இரண்டு மின்முனைகள் வழியாக ஆற்றல்மிக்க முறை, அனோடிக் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. கிராஃபைட்டின் மேற்பரப்பு கார்போகேஷனுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், மின்னியல் ஈர்ப்பு மற்றும் செறிவு வேறுபாடு பரவலின் ஒருங்கிணைந்த செயல்பாட்டின் கீழ், அமில அயனிகள் அல்லது பிற துருவ இடைக்கணிப்பு அயனிகள் கிராஃபைட் அடுக்குகளுக்கு இடையில் பதிக்கப்பட்டு விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை உருவாக்குகின்றன.
வேதியியல் ஆக்சிஜனேற்ற முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ஆக்ஸிஜனேற்றியைப் பயன்படுத்தாமல் முழு செயல்முறையிலும் விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டைத் தயாரிப்பதற்கான மின்வேதியியல் முறை, சிகிச்சை அளவு அதிகமாக உள்ளது, அரிக்கும் பொருட்களின் எஞ்சிய அளவு சிறியதாக உள்ளது, எதிர்வினைக்குப் பிறகு எலக்ட்ரோலைட்டை மறுசுழற்சி செய்யலாம், அமிலத்தின் அளவு குறைக்கப்படுகிறது, செலவு சேமிக்கப்படுகிறது, சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு குறைக்கப்படுகிறது, உபகரணங்களுக்கு சேதம் குறைவாக உள்ளது மற்றும் சேவை வாழ்க்கை நீட்டிக்கப்படுகிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பல நிறுவனங்களால் பல நன்மைகள் கொண்ட விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டைத் தயாரிப்பதற்கு மின்வேதியியல் முறை படிப்படியாக விருப்பமான முறையாக மாறியுள்ளது.
வாயு-கட்ட பரவல் முறையானது, வாயு வடிவத்தில் உள்ள கிராஃபைட்டுடன் இடைக்கணிப்பானைத் தொடர்பு கொண்டு, இடைக்கணிப்பு வினை மூலம் விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை உருவாக்குவதாகும்.பொதுவாக, கிராஃபைட் மற்றும் செருகல் வெப்ப-எதிர்ப்பு கண்ணாடி உலையின் இரு முனைகளிலும் வைக்கப்பட்டு, வெற்றிடம் பம்ப் செய்யப்பட்டு சீல் வைக்கப்படுகிறது, எனவே இது இரண்டு-அறை முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.இந்த முறை பெரும்பாலும் தொழில்துறையில் ஹாலைடு -EG மற்றும் கார உலோக -EG ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுகிறது.
நன்மைகள்: உலையின் அமைப்பு மற்றும் வரிசையைக் கட்டுப்படுத்தலாம், மேலும் வினைபடுபொருட்கள் மற்றும் தயாரிப்புகளை எளிதில் பிரிக்கலாம்.
குறைபாடுகள்: எதிர்வினை சாதனம் மிகவும் சிக்கலானது, செயல்பாடு மிகவும் கடினமானது, எனவே வெளியீடு குறைவாக உள்ளது, மேலும் அதிக வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படும் எதிர்வினை, நேரம் அதிகமாகும், மேலும் எதிர்வினை நிலைமைகள் மிக அதிகமாக இருக்கும், தயாரிப்பு சூழல் வெற்றிடமாக இருக்க வேண்டும், எனவே உற்பத்தி செலவு ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது, பெரிய அளவிலான உற்பத்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது அல்ல.
கலப்பு திரவ கட்ட முறை என்பது, செருகப்பட்ட பொருளை நேரடியாக கிராஃபைட்டுடன் கலப்பதாகும், இது மந்த வாயுவின் இயக்கம் அல்லது சீலிங் அமைப்பின் பாதுகாப்பின் கீழ், விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டை தயாரிப்பதற்கான வெப்ப எதிர்வினைக்கான சீலிங் அமைப்பின் கீழ் செய்யப்படுகிறது. இது பொதுவாக கார உலோக-கிராஃபைட் இன்டர்லேமினார் சேர்மங்களின் (GICs) தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நன்மைகள்: எதிர்வினை செயல்முறை எளிமையானது, எதிர்வினை வேகம் வேகமாக உள்ளது, கிராஃபைட் மூலப்பொருட்கள் மற்றும் செருகல்களின் விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம் விரிவாக்கக்கூடிய கிராஃபைட்டின் ஒரு குறிப்பிட்ட அமைப்பு மற்றும் கலவையை அடைய முடியும், இது வெகுஜன உற்பத்திக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.
குறைபாடுகள்: உருவாக்கப்பட்ட தயாரிப்பு நிலையற்றது, GIC களின் மேற்பரப்பில் இணைக்கப்பட்ட இலவச செருகப்பட்ட பொருளைக் கையாள்வது கடினம், மேலும் அதிக எண்ணிக்கையிலான தொகுப்புகளின் போது கிராஃபைட் இடைநிலை சேர்மங்களின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வது கடினம்.
உருகும் முறை என்பது கிராஃபைட்டை இடைக்கலப்புப் பொருளுடன் கலந்து விரிவடையக்கூடிய கிராஃபைட்டைத் தயாரிப்பதற்கான வெப்பமாகும். யூடெக்டிக் கூறுகள் அமைப்பின் உருகுநிலையை (ஒவ்வொரு கூறுகளின் உருகுநிலைக்கும் கீழே) குறைக்க முடியும் என்ற உண்மையின் அடிப்படையில், கிராஃபைட் அடுக்குகளுக்கு இடையில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருட்களை (உருகிய உப்பு அமைப்பை உருவாக்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்) ஒரே நேரத்தில் செருகுவதன் மூலம் மும்முனை அல்லது பல கூறு GICகளைத் தயாரிப்பதற்கான ஒரு முறையாகும். பொதுவாக உலோக குளோரைடுகள் - GICகள் தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நன்மைகள்: தொகுப்பு தயாரிப்பு நல்ல நிலைத்தன்மை, கழுவ எளிதானது, எளிமையான எதிர்வினை சாதனம், குறைந்த எதிர்வினை வெப்பநிலை, குறுகிய நேரம், பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது.
குறைபாடுகள்: வினைச் செயல்பாட்டில் உற்பத்திப் பொருளின் வரிசை அமைப்பு மற்றும் கலவையைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினம், மேலும் நிறை தொகுப்பில் உற்பத்திப் பொருளின் வரிசை அமைப்பு மற்றும் கலவையின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வது கடினம்.
அழுத்தப்பட்ட முறை என்பது கிராஃபைட் மேட்ரிக்ஸை கார மண் உலோகம் மற்றும் அரிய மண் உலோகப் பொடியுடன் கலந்து, அழுத்தப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ் M-GICS ஐ உருவாக்க வினைபுரிவதாகும்.
குறைபாடுகள்: உலோகத்தின் நீராவி அழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பை மீறும் போது மட்டுமே, செருகும் வினையை மேற்கொள்ள முடியும்; இருப்பினும், வெப்பநிலை மிக அதிகமாக உள்ளது, உலோகம் மற்றும் கிராஃபைட் கார்பைடுகளை உருவாக்க எளிதானது, எதிர்மறை எதிர்வினை, எனவே எதிர்வினை வெப்பநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பில் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். அரிய பூமி உலோகங்களின் செருகும் வெப்பநிலை மிக அதிகமாக உள்ளது, எனவே எதிர்வினை வெப்பநிலையைக் குறைக்க அழுத்தம் கொடுக்கப்பட வேண்டும். குறைந்த உருகுநிலையுடன் கூடிய உலோக-GICS தயாரிப்பதற்கு இந்த முறை பொருத்தமானது, ஆனால் சாதனம் சிக்கலானது மற்றும் செயல்பாட்டுத் தேவைகள் கண்டிப்பானவை, எனவே இது இப்போது அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது.
வெடிக்கும் முறை பொதுவாக கிராஃபைட் மற்றும் விரிவாக்க முகவர்களான KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O போன்றவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது. பைரோபைரோக்கள் அல்லது தயாரிக்கப்பட்ட கலவைகள், அதை சூடாக்கும் போது, கிராஃபைட் ஒரே நேரத்தில் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் இடைக்கணிப்பு எதிர்வினை கேம்பியம் சேர்மத்தை ஏற்படுத்தும், பின்னர் அது "வெடிக்கும்" வழியில் விரிவடைகிறது, இதனால் விரிவாக்கப்பட்ட கிராஃபைட் கிடைக்கிறது. உலோக உப்பு விரிவாக்க முகவராகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, தயாரிப்பு மிகவும் சிக்கலானது, இது விரிவடைந்த கிராஃபைட்டை மட்டுமல்ல, உலோகத்தையும் கொண்டுள்ளது.
