আল্ট্রা-হাই পাওয়ার গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের তাপ প্রতিরোধের পরীক্ষা

আল্ট্রা-হাই পাওয়ার ইলেকট্রোডের জন্য কেন তাপ প্রতিরোধের ব্যাপার

আল্ট্রা-উচ্চ শক্তি (UHP) গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোড একটি বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসের চাপে কারেন্ট বহন করে, যেখানে ইলেক্ট্রোড টিপটি কয়েক হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস আর্কের তাপমাত্রার মুখোমুখি হয় যখন উপরের কলামটি অনেক বেশি ঠান্ডা থাকে। গ্রাফাইট বডি, নিপল জয়েন্ট এবং থ্রেড সবই খাড়া তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট অনুভব করে এবং চুল্লি চার্জ করা, গলিত এবং ট্যাপ করার সময় তাদের অবশ্যই বারবার গরম এবং শীতল হওয়া থেকে বেঁচে থাকতে হবে। তাই তাপ প্রতিরোধের একটি একক সংখ্যা নয় বরং বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সেট যা একসাথে বর্ণনা করে যে একটি ইলেক্ট্রোড গরম হলে কীভাবে আচরণ করে।

উচ্চ তাপমাত্রা ভেজানোর পরীক্ষা

প্রথম পরীক্ষাটি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য নিয়ন্ত্রিত উচ্চ তাপমাত্রায় একটি নমুনা ধারণ করে এবং পরিবাহিতা এবং তাপ স্থানান্তর আচরণ স্থিতিশীল থাকে কিনা তা পরীক্ষা করে। একটি উচ্চ তাপমাত্রার ধ্রুবক তাপমাত্রা বাক্স বা একটি পরীক্ষাগার চুল্লি ব্যবহার করা হয়, এবং নমুনাটি ধীরে ধীরে তাপমাত্রায় আনা হয় যাতে তাপীয় চাপ যা পরীক্ষার অংশ নয় তা এড়ানো যায়। ভিজানোর আগে এবং পরে, পরীক্ষাগার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ভর পরিবর্তন রেকর্ড করে এবং যেখানে প্রয়োজন হয় মাত্রিক পরিবর্তনও। একটি নমুনা যা অক্সিডেশনের মাধ্যমে ভর অর্জন করে বা বাইন্ডারের উদ্বায়ীকরণের মাধ্যমে ভর হারায়, দেখায় যে এর অক্সিডেশন প্রতিরোধ বা এর বাইন্ডার সিস্টেম UHP পরিষেবার জন্য পর্যাপ্ত নয়।

থার্মাল শক টেস্ট

গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোডগুলি দ্রুত উত্তপ্ত হলে এবং তারপর দ্রুত ঠান্ডা হলে ক্র্যাকিং এবং ফেটে যাওয়ার প্রবণতা থাকে, যা একটি চুল্লিতে ঘটে যখন একটি গরম ইলেক্ট্রোডের কাছে ঠান্ডা স্ক্র্যাপ চার্জ করা হয় বা যখন বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যাহত হয়। তাই থার্মাল শক টেস্ট নমুনাটিকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে এবং তারপরে বাতাসে বা শীতল মাধ্যমে নিভিয়ে দেয় এবং চক্রের পুনরাবৃত্তি করে। চক্রের পরে নমুনাটি ফাটল, চিপিং এবং শক্তি হ্রাসের জন্য পরীক্ষা করা হয়। পরীক্ষাটি তাপীয় প্রসারণের সহগ, ইলাস্টিক মডুলাস এবং গ্রাফাইটের মাইক্রোস্ট্রাকচারকে প্রতিফলিত করে, কারণ একটি মাঝারি মডুলাসের সাথে মিলিত একটি কম সম্প্রসারণ উপাদানটিকে ফ্র্যাকচার ছাড়াই তাপীয় স্ট্রেনকে শোষণ করতে দেয়।

মূল বৈশিষ্ট্য যা তাপ প্রতিরোধের নিয়ন্ত্রণ করে

একটি UHP ইলেক্ট্রোডের তাপ প্রতিরোধের প্রধানত নীচে তালিকাভুক্ত বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। মান UHP গ্রেড উপাদানের জন্য সাধারণ; নিয়মিত শক্তি (RP) এবং উচ্চ শক্তি (HP) গ্রেডগুলি উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা, নিম্ন বাল্ক ঘনত্ব এবং উচ্চ তাপীয় প্রসারণ দেখায়।

সম্পত্তি	ইউনিট	ইলেকট্রোড	স্তনবৃন্ত
বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা	মাইক্রো-ওহম মিটার	4.6-6.0	3.5-4.5
নমন শক্তি, মিন	এমপিএ	11.0	18.0
ইলাস্টিক মডুলাস, সর্বোচ্চ	জিপিএ	13.0	15.0
বাল্ক ঘনত্ব	g/cm3	1.65-1.75	1.75-1.82
ছাই, সর্বোচ্চ	%	0.3	0.3
CTE, 100-600 C	10-6 প্রতি সে	1.30-1.50	1.20-1.40

তাপীয় সম্প্রসারণের একটি কম সহগ তাপীয় শক প্রতিরোধের জন্য একক সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, কারণ সম্প্রসারণ স্ট্রেন তৈরি করে যা ইলেক্ট্রোড ফাটল করে। একটি মাঝারি ইলাস্টিক মডুলাস সেই স্ট্রেনটিকে একটি ত্রুটিতে কেন্দ্রীভূত হওয়ার পরিবর্তে স্থিতিস্থাপকভাবে শোষিত হতে দেয়। উচ্চ বাল্ক ঘনত্ব এবং কম ছাই অক্সিডেশন প্রতিরোধকে সমর্থন করে, যেহেতু ছাই-গঠনকারী অমেধ্য গ্রাফাইট এবং অক্সিজেনের মধ্যে প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, এবং বাঁকানো শক্তি জয়েন্টটিকে অক্ষত রাখে যখন কলামটি যান্ত্রিক লোডের শিকার হয়।

পরীক্ষার পদ্ধতি এবং মূল্যায়ন

স্যাম্পলিং:নমুনাগুলি উত্পাদন ইলেক্ট্রোড বা স্তনবৃন্ত উপাদান থেকে কাটা হয়, এবং তাদের অবস্থান রেকর্ড করা হয় কারণ বৈশিষ্ট্যগুলি একটি চাপা ইলেক্ট্রোডের দৈর্ঘ্যের সাথে পরিবর্তিত হয়।

ভিজানোর পর্যায়:নমুনাটিকে পরীক্ষার তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, সেখানে রাখা হয় এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ভর আবার পরিমাপ করার আগে নিয়ন্ত্রণে ঠান্ডা করা হয়।

নিভান চক্র:গরম নমুনা দ্রুত ঠান্ডা এবং পরিদর্শন করা হয়; চক্রটি পুনরাবৃত্তি করা হয় যাতে ফাটল শুরু এবং ফাটল বৃদ্ধি উভয়ই লক্ষ্য করা যায়।

সম্পত্তি পরীক্ষা:প্রতিরোধ ক্ষমতা, নমন শক্তি, স্থিতিস্থাপক মডুলাস, বাল্ক ঘনত্ব, ছাই এবং CTE কার্বন পণ্যগুলির জন্য মানক পরীক্ষাগার পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়।

গ্রহণযোগ্যতা:ফলাফলগুলি উপরের টেবিলে UHP সীমার সাথে তুলনা করা হয়েছে; একটি নমুনা যে শক্তি বা সম্প্রসারণ ব্যর্থ হয় UHP ব্যবহারের জন্য প্রত্যাখ্যান করা হয় যদিও এর প্রতিরোধ ক্ষমতা গ্রহণযোগ্য হয়।

কাঁচা কোকের পরিবর্তে সমাপ্ত ইলেক্ট্রোডে পরীক্ষা করা হয় কারণ বেকিং এবং গ্রাফাইটিসেশন ধাপগুলি চূড়ান্ত স্ফটিক কাঠামো সেট করে। ব্যাচ রেকর্ডগুলি যা পরীক্ষার ফলাফলগুলিকে গ্রাফাইটিসেশন অবস্থার সাথে সংযুক্ত করে একটি প্রযোজককে প্রক্রিয়াটিতে তাপ প্রতিরোধের যে কোনও প্রবাহকে ট্রেস করতে দেয়।

FAQ

প্রশ্ন: একটি অতি-উচ্চ শক্তির গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোডের তাপ প্রতিরোধের পরীক্ষা কী?
এটি ল্যাবরেটরি পরীক্ষাগুলির একটি জোড়া: একটি উচ্চ তাপমাত্রা ভেজানোর পরীক্ষা যা স্থিতিশীল পরিবাহিতা এবং তাপ স্থানান্তর পরীক্ষা করে এবং একটি তাপীয় শক পরীক্ষা যা ক্র্যাকিং প্রকাশ করার জন্য নমুনাটিকে বারবার গরম করে এবং নিভিয়ে দেয়।

প্রশ্ন: কোন সম্পত্তি তাপীয় শক প্রতিরোধের সর্বোত্তম পূর্বাভাস দেয়?
তাপ সম্প্রসারণের সহগ হল প্রভাবশালী সম্পত্তি, যা ইলাস্টিক মডুলাস দ্বারা সমর্থিত, কারণ তারা একসাথে নির্ধারণ করে যে গ্রাফাইটটি ভাঙার আগে কতটা তাপীয় স্ট্রেন শোষণ করতে পারে।

প্রশ্ন: উচ্চ তাপমাত্রা পরীক্ষার জন্য কোন সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয়?
একটি উচ্চ তাপমাত্রার ধ্রুবক তাপমাত্রা বাক্স বা নিয়ন্ত্রিত গরম এবং শীতল সহ একটি পরীক্ষাগার চুল্লি ব্যবহার করা হয়, যাতে নমুনাটি সমানভাবে ভিজিয়ে রাখা হয় এবং অনিয়ন্ত্রিত তাপীয় চাপ ছাড়াই ঠান্ডা হয়।

প্রশ্ন: কিভাবে একটি UHP ইলেক্ট্রোড আরপি এবং এইচপি গ্রেড থেকে আলাদা?
UHP উপাদানের কম বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ বাল্ক ঘনত্ব, উচ্চ নমন শক্তি এবং নিম্ন তাপীয় সম্প্রসারণ রয়েছে, যা এটিকে চাপ চুল্লিতে উচ্চতর কারেন্ট বহন করতে দেয়।

প্রশ্ন: UHP ইলেক্ট্রোডে ছাইয়ের পরিমাণ সীমিত কেন?
ছাই-গঠনকারী অমেধ্যগুলি গ্রাফাইটের অক্সিডেশনকে অনুঘটক করে এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, তাই UHP ইলেক্ট্রোডের ছাই উপাদান খুব কম রাখা হয়।

প্রশ্ন: কত ঘন ঘন ইলেক্ট্রোড পরীক্ষা করা উচিত?
তাপ প্রতিরোধের পরীক্ষাগুলি সাধারণত প্রতিটি উত্পাদন ব্যাচে বা একটি সংজ্ঞায়িত নমুনা ফ্রিকোয়েন্সিতে চালিত হয়, যাতে কাঁচামাল বা গ্রাফাইটিসেশন অবস্থার পরিবর্তনগুলি চালানের আগে সনাক্ত করা যায়।