Као добављач графитних база, често се сусрећем са разним техничким упитима купаца. Једно од често постављаних питања је о Поиссоновом односу графитних база. У овом посту на блогу ћу се позабавити овом темом, објашњавајући шта је Поиссонов однос, Поиссонов однос графитних базних сусцептора и његов значај у практичним применама.
Разумевање Поиссоновог односа
Пре него што разговарамо о Поиссоновом односу графитних базних сцептора, битно је разумети шта је Поиссонов однос. Поиссонов однос (ν) је мера Поиссоновог ефекта, који описује деформацију материјала у правцима који су управни на смер примењене силе. Када се материјал растеже у једном правцу, он се обично скупља у правцима који су окомити на примењену силу, и обрнуто. Поиссонов однос је дефинисан као негативан однос попречне деформације (ε_трансверсе) и аксијалног напрезања (ε_аксијално) у материјалу под једноосним оптерећењем:
ν=- ε_попречно / ε_аксијално
На пример, ако се шипка растеже аксијално, она ће постати тања у попречном правцу. Однос смањења пречника штапа (попречна деформација) и повећања његове дужине (аксијална деформација) даје Поиссонов однос. Поиссонов однос је бездимензионална величина, а његова вредност се креће од -1 до 0,5 за већину материјала. Вредност од 0,5 указује на то да је материјал нестишљив, док негативна вредност имплицира да се материјал шири у попречном правцу када се аксијално растеже, што је ретка особина која се налази у неким ауксетским материјалима.
Поиссонов однос графитних базних сусцептора
Графит је кристални облик угљеника са јединственом слојевитом структуром. Атоми унутар сваког слоја су снажно повезани ковалентним везама, док се слојеви држе заједно слабим ван дер Валсовим силама. Ова структура даје анизотропна својства графита, што значи да се његове физичке особине разликују у зависности од правца.
Поиссонов однос графита може значајно да варира у зависности од оријентације слојева и врсте графита. За поликристални графит, који се обично користи у графитним базним сусцепторима, Поиссонов однос се обично креће од 0,2 до 0,3. Ова вредност указује да када се поликристални графит растеже аксијално, он ће се скупљати у попречном правцу, при чему је попречна контракција око 20% до 30% аксијалног ширења.
Анизотропија графита такође значи да Поиссонов однос може бити различит у различитим правцима. На пример, код високо оријентисаног пиролитичког графита (ХОПГ), који има веома уређену структуру слојева, Поасонов однос паралелан слојевима може бити прилично различит од Поиссоновог односа који је окомит на слојеве. Међутим, у већини практичних примена графитних базних пријемника, користи се поликристални облик и узима се у обзир просечан Поасонов однос у опсегу од 0.2 - 0.3.
Значај Поиссоновог коефицијента у графитним базним сусцепторима
Поиссонов однос графитних базних сусцептора има неколико важних импликација у њиховом дизајну и примени.
Механички дизајн
У механичком дизајну, Поиссонов однос утиче на дистрибуцију напона унутар пријемника. Када је графитни основни сусцептор подвргнут спољним силама, као што су силе стезања или силе топлотног ширења, Поиссонов однос одређује како ће се материјал деформисати у попречном правцу. Ове информације су кључне за осигуравање структуралног интегритета суцептора и спречавање квара услед превеликог напрезања. На пример, ако Поиссонов однос није правилно узет у обзир у дизајну, пријемник може доживети неочекивана попречна напрезања, што доводи до пуцања или деформације.
Тхермал Екпансион
Графит има релативно низак коефицијент топлотног ширења, али Поиссонов однос и даље игра улогу у томе како сусцептор реагује на промене температуре. Када се сусцептор загреје, шириће се аксијално, а услед Поасоновог ефекта, контраховаће се и у попречном правцу. Ова интеракција између термичког ширења и Поиссоновог односа може утицати на пристајање и поравнање сусцептора унутар опреме. Ако се не узме у обзир Поиссонов однос, термичко ширење и контракција могу узроковати неусклађеност или оштећење околних компоненти.
Примена у полупроводничкој и фотонапонској индустрији
Графитне базе се широко користе у полупроводничкој и фотонапонској (ПВ) индустрији. У овим применама, прецизност и стабилност суцептора су од кључне важности. Поиссонов однос утиче на димензионалну стабилност пријемника током обраде, што може утицати на квалитет полупроводничких плочица или ПВ ћелија које се производе. На пример, у апликацијама ПЕЦВД графитног чамца, где сусцептор држи плочице током процеса таложења, било које промене димензија услед Поиссоновог ефекта могу довести до не-уједначеног таложења и смањеног приноса производа.
Сродни производи од графита и разматрање њиховог Поиссоновог омјера
Осим графитних базних сусцептора, други графитни производи као што су Грапхите Цхуцк и Грапхите Биполар Плате такође имају у виду Поиссонов однос.
Графитне стезне главе се користе за држање полупроводничких плочица током обраде. Поиссонов однос графитног материјала утиче на способност стезне главе да безбедно држи плочицу без изазивања оштећења. Ако се стезна глава превише деформише у попречном правцу због Поиссоновог ефекта, можда неће обезбедити стабилно приањање на плочици, што доводи до неусклађености или лома плочице.
Графитне биполарне плоче се користе у горивним ћелијама. Поиссонов однос графитног материјала утиче на механичка својства плоче и њене перформансе у горивој ћелији. Правилно разумевање Поиссоновог односа је неопходно како би се осигурало да плоча може да издржи унутрашње притиске и напрезања унутар горивне ћелије без пуцања или деформисања.
Закључак
У закључку, Поиссонов однос графитних база је важно својство које утиче на њихов механички дизајн, термичко понашање и перформансе у различитим применама. Као добављач графитних база, разумемо значај ове особине и осигуравамо да су наши производи дизајнирани и произведени са одговарајућим Поиссоновим односом на уму.
Ако сте заинтересовани за наше графитне базе или друге графитне производе, добродошли смо да нас контактирате ради набавке и даљих техничких разговора. Наш тим стручњака је спреман да вам пружи детаљне информације и подршку како бисте испунили ваше специфичне захтеве.
Референце
Цаллистер, ВД, & Ретхвисцх, ДГ (2016). Наука о материјалима и инжењерство: Увод. Вилеи.
Фитзер, Е., & Хеинтз, Е. (1995). Карбонска влакна и њихови композити. Спрингер.
Схацкелфорд, ЈФ (2000). Увод у науку о материјалима за инжењере. Прентице Халл.