Mga Paggamit sa Carbon Materials sa Electrical Engineering
Ang carbon, sa iba't ibang anyo at sa kombinasyon ng iba pang materyales, ay malawak na ginagamit sa elektrikal na inhenyeriya. Ang mga elektrikal na carbon materials ay gawa mula sa graphite at iba pang anyo ng carbon.
Ang carbon ay may mga sumusunod na aplikasyon sa Electrical Engineering–
Para gumawa ng filament ng incandescent lamp
Para gumawa ng electrical contacts
Para gumawa ng resistors
Para gumawa ng brushes para sa electrical machines tulad ng DC machines, alternators.
Para gumawa ng battery cell elements
Para gumawa ng carbon electrodes para sa electric furnaces
Arc lighting and welding electrodes
Para gumawa ng component para sa vacuum valves and tubes
Para gumawa ng parts para sa telecommunication equipment.
Carbon Use for Making Filament of Incandescent Lamp
Ginagamit ang carbon sa inert gas medium para makabuo ng filament para sa incandescent lamp. Resistivity ng carbon ay humigit-kumulang 1000-7000 µΩ -cm at ang melting point nito ay humigit-kumulang 3500oC. Ang mga ito ay nagpapahintulot nito na magamit bilang filament para sa incandescent lamp. Ang komersyal na epektibidad ng carbon filament lamp ay 4.5 lumens per watts o 3.5 watts per candle power. Ang carbon ay may blackening effect sa incandescent lamp. Upang iwasan ang pag-itim ng bulb, limitado ang temperatura ng operasyon hanggang 1800oC.
Carbon Use for Making Electrical Contacts
Ginagamit ang carbon bilang fiber na nabuo mula sa polymers sa pamamagitan ng pyrolysis. Ang carbon fibers ay nagpapakita ng hindi karaniwang mechanical strength sa ilalim ng tensile load. Ginagamit ang mga carbon fibers upang taas ang mechanical strength ng electrical contacts na nakakaranas ng compressive o tensile loads sa panahon ng operasyon. Ang mga carbon fibers din ay nagbabawas ng wear and tear ng electrical contacts. Bukod dito, ang carbon bilang isang conductor ng kuryente, nagkontribyuto sa pagdala ng current na dumaan sa electrical contact sa pamamagitan ng pagbawas ng contact resistance.
Carbon Use for Making Resistors
High resistivity, mataas na melting point at mababang temperature coefficient ng resistance ang nagpapahintulot sa carbon na magamit sa paggawa ng resistors. Resistors na gawa ng carbon ay malawak na ginagamit sa electronic circuits.
Carbon Use for Making Brushes for Electrical DC Machines and Alternators
Sobrang angkop ang Graphite Carbon para sa paggawa ng brushes para sa malalaking rating na DC machines at alternators. Ang mga brushes na gawa ng graphite carbon ay may mga sumusunod na mga benepisyo –
Ang Graphite Carbon brushes ay may mataas na contact resistance. Ang mataas na resistance ng graphite carbon brushes ay tumutulong sa pag-improve ng commutation.
Mataas na thermal stability – na nagpapahintulot nito na tiyakin ang pagtitiis sa mataas na temperatura na nabuo dahil sa friction sa panahon ng operasyon ng rotating machine.
Self-lubrication sa pagitan ng stationary brushes at rotating commutator o slip rings. Na nagbabawas ng wear and tear ng commutator o slip rings.
Carbon Use for Making Dry Cell Elements
Ang carbon ay isang mahalagang elemento sa konstruksyon ng dry cells. Ginagamit ang carbon para sa paggawa ng electrodes para sa zinc-carbon batteries (Dry cells). Ang carbon electrode ay gumagana bilang positive pole ng battery. Sa dry cells, ang carbon ay isang inert material dahil hindi ito sumasali sa electro-chemical reaction na nangyayari sa dry cells.
Carbon Electrodes Use for Electric Furnaces
Malawak na ginagamit ang Graphite carbon para sa paggawa ng electrodes para sa Electric Arc furnaces. Sa Electric Arc furnaces na ginagamit para sa produksyon ng bakal, ang lebel ng temperatura ng operasyon ay humigit-kumulang 2760oC. Ang Graphite carbon lamang ang komersyal na available na materyal na may mataas na lebel ng electrical conductivity at kakayahan na tiyakin ang pagtitiis sa ganitong mataas na lebel ng temperatura. Ang mga ito ang nagpapahintulot nito na magamit bilang electrodes para sa electric arc furnaces.
Graphite Carbon Use for Arc Lighting and Welding Electrodes
Malawak din ang paggamit ng Graphite carbon para sa paggawa ng electrodes para sa Arc lighting at welding. Tulad ng napagusapan sa itaas, ang graphite carbon ay may mataas na lebel ng electrical conductivity at kakayahan na tiyakin ang pagtitiis sa mataas na lebel ng temperatura sa panahon ng Arc lighting at welding. Ang mga ito ang nagpapahintulot nito na magamit bilang electrodes para sa Arc lighting at welding.
Carbon use as Component of Vacuum Valves and Tubes
Sa vacuum valves at tubes, ginagamit ang carbon para sa coating ng cathode at grid upang protektahan laban sa mechanical deformation na nabuo sa napakataas na temperatura na nabuo sa panahon ng operasyon ng vacuum vales at tubes. Sa high power application, ang anode na ginagamit sa vacuum valves at tube, kailangan na kayang tiyakin ang mataas na operating temperature at kayang disipate ang init na nabuo. Para sa layuning ito, ang carbon ay sobrang angkop para sa paggawa ng anodes para sa vacuum valves at tubes.
