전기공학에서의 탄소 소재 응용
탄소는 다양한 형태와 다른 재료와의 조합으로 전기 공학에서 널리 사용됩니다. 전기 탄소 소재는 그래파이트 및 다른 형태의 탄소로 제조됩니다.
탄소는 다음과 같은 전기 공학 분야에서 응용됩니다–
백열등의 필라멘트 제작을 위해백열등
전기 접점 제작을 위해
저항 제작을 위해저항
직류 기계, 발전기 등과 같은 전기 기계의 브러시 제작을 위해.
배터리 셀 요소 제작을 위해
전기로를 위한 탄소 전극 제작을 위해
아크 조명 및 용접 전극
진공 밸브 및 튜브 구성요소 제작을 위해
통신 장비 부품 제작을 위해.
백열등의 필라멘트 제작을 위한 탄소 사용
탄소는 백열등의 필라멘트 제작을 위해 불활성 가스 매체와 함께 사용됩니다. 탄소의 저항률은 약 1000-7000 µΩ -cm이며, 융점은 약 3500oC입니다. 이는 백열등의 필라멘트 제작에 적합합니다. 상업적인 탄소 필라멘트 램프의 효율은 4.5 루멘/와트 또는 3.5 와트/캔들 파워입니다. 탄소는 백열등에서 검게 변하는 효과가 있습니다. 이를 방지하기 위해, 작업 온도는 1800oC까지 제한됩니다.
전기 접점을 위한 탄소 사용
탄소는 피로분해를 통해 폴리머로부터 형성된 섬유로 사용됩니다. 탄소 섬유는 인장 하중 하에서 특이한 기계적 강도를 보여줍니다. 이러한 탄소 섬유는 작동 중 압축 또는 인장 하중에 노출되는 전기 접점의 기계적 강도를 증가시키는 데 사용됩니다. 이러한 탄소 섬유는 또한 전기 접점의 마모를 줄입니다. 더욱이, 탄소는 전기 도체로서, 전기 접점을 통과하는 전류를 운반하고 접점 저항을 줄이는 데 기여합니다.
저항 제작을 위한 탄소 사용
높은 저항률, 높은 융점, 그리고 저항의 낮은 온도 계수 덕분에 탄소는 저항 제작에 적합합니다. 저항으로 제작된 탄소는 전자 회로에서 널리 사용됩니다.
직류 기계와 발전기를 위한 브러시 제작을 위한 탄소 사용
그래파이트 탄소는 대형 직류 기계와 발전기를 위한 브러시 제작에 매우 적합합니다. 그래파이트 탄소로 제작된 브러시는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다 –
그래파이트 탄소 브러시는 높은 접촉 저항을 가지고 있습니다. 이 높은 저항은 그래파이트 탄소 브러시가 교류 개선에 도움을 줍니다.
고온 안정성 – 이는 회전 기계 작동 중 마찰로 인해 발생하는 고온에서도 견딜 수 있게 합니다.
고정 브러시와 회전 커뮤테이터 또는 슬립 링 사이의 자체 윤활. 이는 커뮤테이터 또는 슬립 링의 마모를 줄입니다.
건전지 요소 제작을 위한 탄소 사용
탄소는 건전지 구조의 중요한 요소입니다. 탄소는 주석-탄소 배터리 (건전지)를 위한 전극 제작에 사용됩니다. 탄소 전극은 배터리의 양극 역할을 합니다. 건전지에서 탄소는 건전지 내에서 발생하는 전기 화학 반응에 참여하지 않는 비활성 물질입니다.
전기로를 위한 탄소 전극 사용
그래파이트 탄소는 전기 아크로 뉴스를 위한 전극 제작에 널리 사용됩니다. 철강 생산을 위한 전기 아크로 뉴스에서 작동 온도는 약 2760oC입니다. 그래파이트 탄소는 높은 수준의 전기 도전성과 이러한 고온에서도 견딜 수 있는 능력을 가진 상업적으로 이용 가능한 유일한 재료입니다. 이로 인해 전기 아크로 뉴스의 전극 제작에 적합합니다.
아크 조명 및 용접 전극을 위한 그래파이트 탄소 사용
그래파이트 탄소는 아크 조명 및 용접을 위한 전극 제작에도 널리 사용됩니다. 위에서 논의했듯이, 그래파이트 탄소는 높은 수준의 전기 도전성과 아크 조명 및 용접 중 고온에서도 견딜 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이로 인해 아크 조명 및 용접을 위한 전극 제작에 적합합니다.
진공 밸브 및 튜브 구성요소로서의 탄소 사용
진공 밸브 및 튜브에서는 탄소가 매우 높은 온도에서 발생하는 기계적 변형을 방지하기 위해 카데드 및 그리드 코팅에 사용됩니다. 고출력 응용에서는 진공 밸브 및 튜브의 안극은 높은 작동 온도를 견딜 수 있어야 하며, 발생하는 열을 방산할 수 있어야 합니다. 이를 위해 탄소는 진공 밸브 및 튜브의 안극 제작에 매우 적합합니다.
통신 장비 부품 제작을 위한 탄소 사용
