Användningar av kolmaterial inom elektricitetsfacksakern
Kol, i olika former och kombinationer med andra material, används vidt och brett inom elektrisk teknik. Elektriska kolmaterial tillverkas från grafit och andra former av kol.
Kol har följande tillämpningar inom elektrisk teknik–
För att tillverka filaments för glödlampor
För att tillverka elektriska kontakter
För att tillverka motstånd
För att tillverka penslar för elektriska maskiner som DC-maskiner, alternatorer.
För att tillverka battericellelement
För att tillverka kol-elektroder för elektriska ugnar
Bågbelyste och svetsningseloder
För att tillverka komponenter för vakuumventiler och rör
För att tillverka delar för telekommunikationsutrustning.
Användning av kol för att tillverka filament för glödlampa
Kol används tillsammans med ett inert gasmedium för att tillverka filament för glödlampa. Resistivitet hos kol är cirka 1000-7000 µΩ-cm och smältpunkten är cirka 3500oC. Detta gör det lämpligt för att tillverka filament för glödlampor. Den kommersiella effektiviteten för kolfilamentlampor är 4,5 lumen per watt eller 3,5 watt per candle power. Kol har en mörkningsverkan i glödlampor. För att förhindra denna mörkningsverkan begränsas arbetstemperaturen till 1800oC.
Användning av kol för att tillverka elektriska kontakter
Kol används som fiber framtagen från polymerer genom pyrolys. Kolfibrer visar ovanlig mekanisk styrka under dragbelastning. Dessa kolfibrer används för att öka den mekaniska styrkan hos elektriska kontakter som utsätts för kompressiva eller dragbelastningar under drift. Dessa kolfibrer minskar också nötningen av elektriska kontakter. Dessutom bidrar kol, som är en ledare av elektricitet, till att minska kontaktresistansen genom ström som passerar genom elektriska kontakter.
Användning av kol för att tillverka motstånd
Hög resistivitet, hög smältpunkt och låg temperaturkoefficient av motstånd gör kol lämpligt för tillverkning av motstånd. Motstånd gjorda av kol används vidt och brett i elektroniska kretsar.
Användning av kol för att tillverka penslar för elektriska DC-maskiner och alternatorer
Grafittkol är mycket lämpligt för att tillverka penslar för stora DC-maskiner och alternatorer. Penslar gjorda av grafittkol har följande fördelar –
Grafittkolspenslar har hög kontaktresistans. Denna höga resistans hjälper till att förbättra kommuteringen.
Hög termisk stabilitet – vilket gör dem lämpliga att motstå höga temperaturer som uppstår på grund av friktion under drift av roterande maskin.
Självlubrering mellan stationära penslar och roterande kommutator eller slipringar. Detta minskar nötningen av kommutator eller slipringar.
Användning av kol för att tillverka torrcellelement
Kol är ett viktigt element i konstruktionen av torrceller. Kol används för att tillverka elektroder för zink-kolbatterier (torrceller). Kolelektroden fungerar som positiv pol för batteri. I torrceller är kol ett inert material eftersom det inte deltar i de elektrokemiska reaktioner som sker i torrceller.
Användning av kolelektroder för elektriska ugnar
Grafittkol används vidt och brett för tillverkning av elektroder för elektriska bågsugnar. I elektriska bågsugnar som används för stålproduktion är drifttemperaturerna runt 2760oC. Grafittkol är det enda kommersiellt tillgängliga materialet som har en hög nivå av elektrisk ledningsförmåga och förmågan att hålla ut vid sådana höga temperaturer. Detta gör det lämpligt för att tillverka elektroder för elektriska bågsugnar.
Användning av grafittkol för bågljus och svetsningselektroder
Grafittkol används också vidt och brett för tillverkning av elektroder för bågljus och svetsning. Som nämnts ovan, har grafittkol en hög nivå av elektrisk ledningsförmåga och förmågan att hålla ut vid höga temperaturer under bågljus och svetsning. Detta gör det lämpligt för att tillverka elektroder för bågljus och svetsning.
Användning av kol som komponent i vakuumventiler och rör
I vakuumventiler och rör används kol för att belägga katod och gitter för att skydda mot mekanisk deformation som uppstår vid mycket höga temperaturer under drift av vakuumventiler och rör. I högeffektsapplikationer måste anoden som används i vakuumventiler och rör kunna motstå höga drifttemperaturer och kunna avleda den värme som produceras. För detta ändamål är kol mycket
