Avantazhet e fibrave të qelqit në pajisjet kimike me bazë grafiti

Grafiti përdoret gjerësisht në prodhimin e pajisjeve kimike për shkak të rezistencës së tij të shkëlqyer ndaj korrozionit, përçueshmërisë elektrike dhe stabilitetit termik. Megjithatë, grafiti shfaq veti mekanike relativisht të dobëta, veçanërisht në kushte goditjeje dhe dridhjeje.Fibër qelqi, si një material kompozit me performancë të lartë, ofron avantazhe të konsiderueshme kur aplikohet në pajisjet kimike me bazë grafiti për shkak të rezistencës së tij ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj korrozionit dhe vetive mekanike superiore. Përparësitë specifike përfshijnë:

(1) Performancë mekanike e përmirësuar

Rezistenca në tërheqje e fibrave të qelqit mund të arrijë në 3,450 MPa, duke e tejkaluar shumë atë të grafitit, i cili zakonisht varion nga 10 deri në 20 MPa. Duke përfshirë fibrat e qelqit në materialet e grafitit, performanca e përgjithshme mekanike e pajisjeve mund të përmirësohet ndjeshëm, duke përfshirë rezistencën ndaj goditjeve dhe dridhjeve.

(2) Rezistenca ndaj korrozionit

Fibra e qelqit tregon rezistencë të shkëlqyer ndaj shumicës së acideve, alkaleve dhe tretësve. Ndërsa vetë grafiti është shumë rezistent ndaj korrozionit,fibra qelqimund të ofrojë performancë superiore në mjedise ekstreme kimike, siç janë kushtet e temperaturës dhe presionit të lartë, atmosferat oksiduese ose mjediset e acidit hidrofluorik.

(3) Vetitë termike të përmirësuara

Fibra e qelqit ka një koeficient jashtëzakonisht të ulët të zgjerimit termik (CTE) prej afërsisht 5.0×10−7/°C, duke siguruar stabilitet dimensional nën stres termik. Përveç kësaj, pika e saj e lartë e shkrirjes (1,400–1,600°C) ofron rezistencë të jashtëzakonshme ndaj temperaturave të larta. Këto karakteristika i mundësojnë pajisjeve të grafitit të përforcuara me fibra qelqi të ruajnë integritetin strukturor dhe funksionalitetin në mjedise me nxehtësi të lartë me deformim minimal.

(4) Përparësitë në peshë

Me një dendësi prej afërsisht 2.5 g/cm3, fibra e qelqit është pak më e rëndë se grafiti (2.1–2.3 g/cm3), por dukshëm më e lehtë se materialet metalike si çeliku ose alumini. Integrimi i fibrave të qelqit në pajisjet e grafitit përmirëson performancën pa rritur ndjeshëm peshën, duke ruajtur natyrën e lehtë dhe portative të pajisjeve.

(5) Efikasiteti i kostos

Krahasuar me përbërës të tjerë me performancë të lartë (p.sh., fibra karboni), fibra e qelqit është më ekonomike, duke e bërë atë të favorshme për aplikime industriale në shkallë të gjerë:

Kostot e lëndës së parë:Fibër qelqipërdor kryesisht xham me kosto të ulët, ndërsa fibra e karbonit mbështetet në akrilonitril të shtrenjtë.

Kostot e Prodhimit: Të dy materialet kërkojnë përpunim në temperaturë dhe presion të lartë, por prodhimi i fibrave të karbonit përfshin hapa shtesë kompleksë (p.sh., polimerizim, stabilizim oksidimi, karbonizim), duke rritur kostot.

Riciklimi dhe asgjësimi: Fibra e karbonit është e vështirë të riciklohet dhe paraqet rreziqe mjedisore nëse nuk trajtohet siç duhet, duke çuar në kosto më të larta asgjësimi. Fibra e qelqit, në të kundërt, është më e menaxhueshme dhe miqësore me mjedisin në skenarët e fundit të jetës së saj.