Bakrene elektrode, ugljični kompozitni materijali i drugi materijali pokazali su potencijal zamjene grafitnih elektroda u određenim područjima, ali opseg zamjene varira ovisno o čimbenicima kao što su scenariji primjene, troškovi i zahtjevi za performanse. U nastavku slijedi specifična analiza potencijala zamjene ova dva materijala:
Zamjena grafitnih elektroda bakrenim elektrodama
Područje elektroerozivne obrade (EDM):
- Prednosti: Grafitne elektrode nude prednosti u EDM-u, uključujući nisku potrošnju elektrode, veliku brzinu obrade pražnjenjem, dobru mehaničku obradivost, malu težinu i nizak koeficijent toplinskog širenja. Međutim, bakrene elektrode ostaju nezamjenjive u određenim specifičnim scenarijima. Na primjer, u obradi koja zahtijeva izuzetno visoku preciznost i kvalitetu površine, bakrene elektrode su poželjnije zbog svoje izvrsne električne vodljivosti i mehaničkih svojstava obrade.
- Situacija zamjene: U Europi, preko 90% materijala za elektrode koje koriste tvrtke za izradu kalupa su grafit, što ukazuje na dominantnu poziciju grafitnih elektroda u EDM-u. Međutim, u Kini, zbog povijesnih razloga i troškova, većina tvrtki za izradu kalupa i dalje bira bakar kao primarni materijal za elektrode. Ipak, s kontinuiranim razvojem tehnologije grafitnih elektroda i smanjenjem troškova, tržišni udio bakrenih elektroda u području EDM-a mogao bi postupno opadati.
Ostala polja:
- U područjima baterija i vodljivih materijala, bakrene elektrode se široko koriste zbog svoje vrhunske električne vodljivosti. U tim područjima, grafitne elektrode teško zamjenjuju bakrene elektrode zbog svoje relativno slabe električne vodljivosti.
Zamjena grafitnih elektroda ugljikovim kompozitnim materijalima
Fotonaponsko polje:
- Prednosti: Kompozitni materijali ugljik/ugljik (C/C) pokazuju vrhunsku otpornost na toplinu, mehanička svojstva i vijek trajanja, a troškovi postupno opadaju. U području fotonaponske topline, C/C kompoziti su postupno zamijenili grafit kao glavni materijal. Na primjer, u Czochralski (CZ) pećima s monokristalnim silicijem, C/C kompoziti zamjenjuju izostatski prešane grafitne materijale zbog svojih poboljšanih mehaničkih svojstava na visokim temperaturama, veće sigurnosti i isplativosti.
- Situacija zamjene: S brzim razvojem fotonaponske industrije i kontinuiranim napretkom tehnologije C/C kompozita, njihov tržišni udio u fotonaponskom termalnom području nastavit će se širiti. Očekuje se da će u sljedećih nekoliko godina C/C kompoziti u potpunosti zamijeniti grafit u fotonaponskom termalnom području.
Anodno polje litij-ionske baterije:
- Prednosti: C/C kompoziti, zbog svojih izvrsnih performansi i isplativosti, imaju potencijal za širenje u područje anoda litij-ionskih baterija kako bi zamijenili grafitna termalna polja. Prema istraživačkom izvješću tvrtke China International Capital Corporation (CICC), proces zamjene C/C kompozita u području anoda litij-ionskih baterija ubrzat će se kako troškovi budu nastavili padati.
- Situacija zamjene: Trenutno je primjena C/C kompozita u području anoda litij-ionskih baterija još uvijek u ranoj fazi. Međutim, s kontinuiranim tehnološkim napretkom i smanjenjem troškova, vjerojatnost njihove zamjene grafitnih elektroda postupno će se povećavati.
Ostala polja:
- Ugljični kompozitni materijali također imaju široke mogućnosti primjene u industrijama poput automobilske i zrakoplovne industrije. Na primjer, u području automobilskih kočionih diskova, očekuje se da će C/C kompoziti postići proboj od 0 do 1, zamjenjujući tradicionalne materijale.
Vrijeme objave: 21. kolovoza 2025.