Aplikasi Bahan Karbon dalam Kejuruteraan Elektrik
Karbon, dalam pelbagai bentuk dan gabungan bahan lain, digunakan secara meluas dalam kejuruteraan elektrik. Bahan karbon elektrik dibuat daripada grafit dan bentuk karbon lain.
Karbon mempunyai aplikasi berikut dalam Kejuruteraan Elektrik–
Untuk membuat filamen lampu pijar lampu pijar
Untuk membuat hubungan elektrik
Untuk membuat resistor
Untuk membuat kuas untuk mesin elektrik seperti mesin DC, alterner.
Untuk membuat elemen sel bateri
Untuk membuat elektrod karbon untuk tanur elektrik
Pencahayaan ark dan elektrod penyambungan
Untuk membuat komponen untuk val silinder dan tabung
Untuk membuat bahagian untuk peralatan telekomunikasi.
Peranan Karbon dalam Pembuatan Filamen Lampu Pijar
Karbon digunakan dengan medium gas inert untuk membuat filamen untuk lampu pijar. Resistiviti karbon adalah kira-kira 1000-7000 µΩ-cm dan titik lebur adalah kira-kira 3500oC. Yang menjadikannya sesuai untuk membuat filamen lampu pijar. Kecekapan komersial lampu pijar filamen karbon adalah 4.5 lumen per wat atau 3.5 wat per kekuatan cahaya. Karbon mempunyai kesan penggelapan pada lampu pijar. Untuk mencegah penggelapan ini, suhu operasi terhad hingga 1800oC.
Peranan Karbon dalam Pembuatan Hubungan Elektrik
Karbon digunakan sebagai serat yang dibentuk dari polimer melalui pirolisis. Serat karbon menunjukkan kekuatan mekanikal yang luar biasa di bawah beban tegangan. Serat karbon ini digunakan untuk meningkatkan kekuatan mekanikal hubungan elektrik yang mengalami beban tekanan atau tegangan semasa operasi. Serat karbon juga mengurangkan aus dan kerusakan hubungan elektrik. Selain itu, karbon sebagai konduktor elektrik, membantu mengurangkan rintangan hubungan.
Peranan Karbon dalam Pembuatan Resistor
Rintangan tinggi, titik lebur tinggi, dan pekali suhu rendah rintangan menjadikan karbon sesuai untuk pembuatan resistor. Resistor yang diperbuat daripada karbon digunakan secara meluas dalam litar elektronik.
Peranan Karbon dalam Pembuatan Kuas untuk Mesin DC dan Alterner Elektrik
Grafit karbon sangat sesuai untuk membuat kuas bagi mesin DC dan alterner berperingkat besar. Kuas yang dibuat daripada grafit karbon mempunyai kelebihan berikut –
Kuas grafit karbon mempunyai rintangan hubungan yang tinggi. Rintangan tinggi ini membantu meningkatkan komutasi.
Stabiliti termal yang tinggi – yang menjadikannya sesuai untuk menahan suhu tinggi yang dihasilkan akibat geseran semasa operasi mesin putaran.
Pelumasan sendiri antara kuas stasioner dan komutator atau cincin slip yang berputar. Ini mengurangkan aus dan kerusakan komutator atau cincin slip.
Peranan Karbon dalam Pembuatan Elemen Sel Kering
Karbon adalah elemen penting dalam pembinaan sel kering. Karbon digunakan untuk membuat elektrod untuk bateri seng-karbon (sel kering). Elektrod karbon berfungsi sebagai kutub positif bateri. Dalam sel kering, karbon adalah bahan inert kerana ia tidak terlibat dalam tindak balas elektrokimia yang berlaku dalam sel kering.
Peranan Elektrod Karbon dalam Tanur Elektrik
Grafit karbon digunakan secara meluas untuk pembuatan elektrod bagi Tanur Ark Elektrik. Dalam tanur ark elektrik yang digunakan untuk pengeluaran besi, tahap suhu operasi adalah kira-kira 2760oC. Grafit karbon adalah bahan komersial yang tersedia dengan tahap konduktiviti elektrik yang tinggi dan kemampuan untuk menahan suhu tinggi. Ini menjadikannya sesuai untuk membuat elektrod bagi tanur ark elektrik.
Peranan Karbon Grafit dalam Pencahayaan Ark dan Elektrod Penyambungan
Grafit karbon juga digunakan secara meluas untuk pembuatan elektrod bagi pencahayaan ark dan penyambungan. Seperti yang telah dibincangkan, grafit karbon mempunyai tahap konduktiviti elektrik yang tinggi dan kemampuan untuk menahan suhu tinggi semasa pencahayaan ark dan penyambungan. Ini menjadikannya sesuai untuk membuat elektrod bagi pencahayaan ark dan penyambungan.
Peranan Karbon sebagai Komponen Val Silinder dan Tabung Vakum
Dalam val silinder dan tabung vakum, karbon digunakan untuk melapisi katod dan grid untuk melindungi daripada deformasi mekanikal yang dihasilkan pada suhu sangat tinggi semasa operasi val silinder dan tabung vakum. Dalam aplikasi daya tinggi, anod yang digunakan dalam val silinder dan tabung, harus mampu menahan suhu operasi yang tinggi dan mampu mendispersi haba yang dihasilkan. Untuk tujuan ini, karbon sangat sesuai untuk membuat anod bagi val silinder dan tabung.
