গ্রাফাইট ইলেকট্রোড হিসেবে ব্যবহৃত গ্রাফাইট পাউডারের অনেক সুবিধা রয়েছে। তবে, এই উপাদানটির সুবিধাগুলোকে কীভাবে কাজে লাগানো যায় এবং এর মাধ্যমে প্রকৃত অর্থে কর্মদক্ষতা বৃদ্ধি, খরচ কমানো ও বাজারে প্রতিযোগিতামূলক সক্ষমতা বাড়ানো যায়, তা কেবল গ্রাফাইট উৎপাদনকারীদের বিবেচনার বিষয় নয়, বরং গ্রাফাইট ব্যবহারকারীদেরও গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা উচিত। সুতরাং, গ্রাফাইট উপাদান প্রয়োগ করার সময় প্রথমে কোন সমস্যাগুলো সমাধান করা উচিত?
ধূলিকণা অপসারণ: গ্রাফাইটের সূক্ষ্ম কণা কাঠামোর কারণে, যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের সময় প্রচুর পরিমাণে ধূলিকণা উৎপন্ন হয়, যা কারখানার পরিবেশের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। এছাড়াও, যন্ত্রপাতির উপর ধূলিকণার প্রভাব প্রধানত যন্ত্রপাতির বিদ্যুৎ সরবরাহের উপর প্রতিফলিত হয়। গ্রাফাইটের চমৎকার বিদ্যুৎ পরিবাহিতার কারণে, এটি একবার পাওয়ার বক্সে প্রবেশ করলে পাওয়ার শর্ট সার্কিট এবং অন্যান্য ত্রুটি ঘটাতে পারে। তাই, প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি বিশেষ গ্রাফাইট প্রক্রিয়াকরণ মেশিন ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। তবে, গ্রাফাইটের জন্য বিশেষ প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামের উচ্চ বিনিয়োগ ব্যয়ের কারণে, অনেক প্রতিষ্ঠান এই বিষয়ে বেশ সতর্ক থাকে। এই পরিস্থিতিতে, নিম্নলিখিত কয়েকটি সমাধান গ্রহণ করা যেতে পারে:
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড আউটসোর্সিং: মোল্ড শিল্পে গ্রাফাইটের ক্রমবর্ধমান ব্যাপক প্রয়োগের সাথে সাথে, আরও বেশি সংখ্যক মোল্ড চুক্তিভিত্তিক উৎপাদনকারী (OEM) প্রতিষ্ঠান গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের OEM ব্যবসাও চালু করেছে।
তেলে ডুবিয়ে প্রক্রিয়াকরণের পর: গ্রাফাইট কেনার পর, প্রথমে এটিকে একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য (নির্দিষ্ট সময় গ্রাফাইটের পরিমাণের উপর নির্ভর করে) স্পার্ক অয়েলে ডুবিয়ে রাখা হয় এবং তারপর প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি মেশিনিং সেন্টারে রাখা হয়। এইভাবে, গ্রাফাইটের গুঁড়ো চারপাশে ছড়িয়ে না পড়ে নিচে পড়ে যায়। এর ফলে যন্ত্রপাতি এবং পরিবেশের উপর এর প্রভাব ন্যূনতম হয়।
মেশিনিং সেন্টারের পরিবর্তন: এই তথাকথিত পরিবর্তনের মধ্যে প্রধানত একটি সাধারণ মেশিনিং সেন্টারে ভ্যাকুয়াম ক্লিনার স্থাপন করা অন্তর্ভুক্ত।
ডিসচার্জ গ্রাফাইট প্রক্রিয়াকরণের সময় ডিসচার্জ গ্যাপ: তামার বিপরীতে, গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের দ্রুত ডিসচার্জ হারের কারণে প্রতি একক সময়ে বেশি প্রক্রিয়াকরণ স্ল্যাগ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। কীভাবে কার্যকরভাবে এই স্ল্যাগ অপসারণ করা যায় তা একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়। তাই, ডিসচার্জ গ্যাপ তামার চেয়ে বড় হওয়া প্রয়োজন। সাধারণত, ডিসচার্জ গ্যাপ নির্ধারণ করার সময়, গ্রাফাইটের ডিসচার্জ গ্যাপ তামার চেয়ে ১০ থেকে ৩০% বড় হয়।
এর সীমাবদ্ধতা সম্পর্কে সঠিক ধারণা: ধূলিকণা ছাড়াও গ্রাফাইটের কিছু ঘাটতি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, আয়নার মতো মসৃণ পৃষ্ঠের ছাঁচ প্রক্রিয়াকরণের সময়, তামার ইলেকট্রোডের তুলনায় গ্রাফাইট ইলেকট্রোড দিয়ে কাঙ্ক্ষিত ফল পাওয়ার সম্ভাবনা কম থাকে। আরও ভালো পৃষ্ঠতল তৈরির জন্য, গ্রাফাইটের সবচেয়ে সূক্ষ্ম কণার আকার নির্বাচন করা উচিত, এবং এই ধরনের গ্রাফাইটের দাম প্রায়শই সাধারণ গ্রাফাইটের চেয়ে ৪ থেকে ৬ গুণ বেশি হয়। এছাড়াও, গ্রাফাইটের পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা তুলনামূলকভাবে কম। উৎপাদন প্রক্রিয়ার কারণে, গ্রাফাইটের একটি ছোট অংশই পুনরুৎপাদন এবং ব্যবহারের জন্য কাজে লাগানো যায়। ইলেকট্রিক্যাল ডিসচার্জ মেশিনিং-এর পর বর্জ্য গ্রাফাইট আপাতত পুনরায় ব্যবহার করা যায় না, যা প্রতিষ্ঠানগুলোর পরিবেশ ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে কিছু প্রতিবন্ধকতা তৈরি করে। এই প্রেক্ষাপটে, আমরা গ্রাহকদের জন্য বর্জ্য গ্রাফাইটের বিনামূল্যে পুনর্ব্যবহারের ব্যবস্থা করতে পারি, যাতে তাদের পরিবেশগত সার্টিফিকেশনের ক্ষেত্রে কোনো সমস্যা না হয়।
যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণে চিপিং: যেহেতু গ্রাফাইট তামার চেয়ে বেশি ভঙ্গুর, তাই তামার ইলেকট্রোডের মতো একই পদ্ধতিতে গ্রাফাইট প্রক্রিয়াকরণ করলে ইলেকট্রোডের চিপিং হওয়ার সম্ভাবনা থাকে, বিশেষ করে পাতলা-পাঁজরযুক্ত ইলেকট্রোড প্রক্রিয়াকরণের সময়। এক্ষেত্রে, ছাঁচ প্রস্তুতকারকদের বিনামূল্যে প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করা যেতে পারে। এটি মূলত কাটিং টুল নির্বাচন, টুল চলাচলের পদ্ধতি এবং প্রক্রিয়াকরণ প্যারামিটারের যুক্তিসঙ্গত বিন্যাসের মাধ্যমে সম্পন্ন করা হয়। বাইন্ডার ছাড়া কোল্ড প্রেসিং পদ্ধতিতে প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট ব্যবহার করে নমুনা তৈরি করা হয়েছিল। নমুনাগুলির ঘনত্ব, ছিদ্রতা এবং ফ্লেক্সারাল শক্তির উপর গঠন চাপ এবং ধারণ চাপের সময়ের পরিবর্তনের প্রভাব যথাক্রমে অধ্যয়ন করা হয়েছিল। প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট নমুনাগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ফ্লেক্সারাল শক্তির মধ্যে সম্পর্ক গুণগতভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট চিকিৎসার আগে ও পরে প্রাকৃতিক গ্রাফাইট পাউডার এবং প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোড নমুনার অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন ও আলোচনার জন্য যথাক্রমে বোরিক অ্যাসিড – ইউরিয়া এবং টেট্রাইথাইল সিলিকেট – অ্যাসিটোন – হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, এই দুটি সিস্টেম নির্বাচন করা হয়েছিল। গবেষণার প্রধান বিষয়বস্তু ও ফলাফলগুলো নিম্নরূপ: প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইটের গঠনগত কার্যকারিতা এবং এর অণুসজ্জা ও বৈশিষ্ট্যের উপর গঠনগত শর্তাবলির প্রভাব নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট নমুনার গঠন চাপ যত বেশি হয়, নমুনাটির ঘনত্ব ও নমন শক্তি তত বেশি হয়, এবং নমুনাটির ছিদ্রতা তত কম হয়। চাপ ধরে রাখার সময়ের প্রভাব নমুনাটির ঘনত্বের উপর সামান্যই পড়ে। যখন এই সময় ৫ মিনিটের বেশি হয়, তখন নমুনাটির গঠনযোগ্যতা আরও ভালো হয়। নমন শক্তি সুস্পষ্ট অসমসত্ত্বতা প্রদর্শন করে এবং বিভিন্ন দিকে এর গড় নমন শক্তি যথাক্রমে ৫.৯৫ মেগাপ্যাসকেল, ৯.৬৮ মেগাপ্যাসকেল এবং ১২.৭০ মেগাপ্যাসকেল। নমন শক্তির এই অসমসত্ত্বতা গ্রাফাইটের অণুসজ্জার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
দ্রবণ পদ্ধতি এবং সল পদ্ধতিতে প্রস্তুত বোরন-নাইট্রোজেন সিস্টেম এবং সিলিকা সল দিয়ে প্রলেপ দেওয়ার আগে ও পরে প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট পাউডারের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, ইমপ্রেগনেশনের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে গ্রাফাইট পাউডারের পৃষ্ঠে প্রলেপ দেওয়া সিলিকা সল এবং বোরন-নাইট্রোজেন সিস্টেমের পরিমাণ বৃদ্ধি পায় এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য আরও উন্নত হয়। প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইটের প্রাথমিক জারণ তাপমাত্রা হলো ৮৮৩ কেলভিন এবং ৯২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় এর জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার হলো ৪০৭.৬ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা। গ্রাফাইট পাউডারটিকে যথাক্রমে বোরিক অ্যাসিড-ইউরিয়া সিস্টেম এবং ইথাইল সিলিকেট-ইথানল-হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সিস্টেমে নয়বার ইমপ্রেগনেট করা হয়েছিল। ১২৭৩ কেলভিন তাপমাত্রা এবং নাইট্রোজেনের পরিবেশে ১ ঘণ্টা তাপ প্রয়োগের পর, ৯২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইটের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার ছিল যথাক্রমে ৪৭.৯ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ২০৬.১ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা। যথাক্রমে ১৯৭৩ কেলভিন এবং ১৭২৩ কেলভিন তাপমাত্রার নাইট্রোজেন পরিবেশে ১ ঘণ্টা তাপ প্রয়োগের পর, ৯২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইটের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার ছিল যথাক্রমে ৩.০ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ৪২.০ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা; উভয় সিস্টেমই প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইটের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার কমাতে পারে, কিন্তু বোরিক অ্যাসিড – ইউরিয়া সিস্টেমের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রভাব ইথাইল সিলিকেট – ইথানল – হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সিস্টেমের চেয়ে ভালো।
গ্রাফাইট ইলেকট্রোড প্রধানত বৃহৎ শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেমন—বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ইস্পাত তৈরি, আকরিক চুল্লিতে ফসফরাস উৎপাদন, ম্যাগনেসিয়া বালির বৈদ্যুতিক গলন, অবাধ্য পদার্থের বৈদ্যুতিক গলন প্রস্তুতি, অ্যালুমিনিয়াম তড়িৎ বিশ্লেষণ, এবং শিল্পক্ষেত্রে ফসফরাস, সিলিকন ও ক্যালসিয়াম কার্বাইড উৎপাদন। গ্রাফাইট ইলেকট্রোড দুই প্রকারের হয়: প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোড এবং কৃত্রিম গ্রাফাইট ইলেকট্রোড। কৃত্রিম গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের তুলনায়, প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের জন্য কোনো গ্রাফাইট রাসায়নিক প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় না। ফলস্বরূপ, প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের উৎপাদন চক্র উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, শক্তি খরচ ও দূষণ ব্যাপকভাবে কমে যায় এবং খরচও লক্ষণীয়ভাবে হ্রাস পায়। এগুলোর সুস্পষ্ট মূল্য সুবিধা এবং অর্থনৈতিক উপকারিতা রয়েছে, যা প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের বিকাশের অন্যতম প্রধান কারণ।
এছাড়াও, প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোড হলো প্রাকৃতিক গ্রাফাইটের উচ্চ-মূল্য সংযোজিত গভীর-প্রক্রিয়াজাত পণ্য এবং এর উল্লেখযোগ্য উন্নয়ন ও প্রয়োগ মূল্য রয়েছে। তবে, বর্তমানে প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের গঠনগত কর্মক্ষমতা, জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য কৃত্রিম গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের তুলনায় নিকৃষ্ট, যা এর উন্নয়নের প্রধান বাধা। সুতরাং, এই বাধাগুলো অতিক্রম করাই হলো প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ইলেকট্রোডের প্রয়োগ বিকাশের মূল চাবিকাঠি।
দ্রবণ পদ্ধতি এবং সল পদ্ধতিতে প্রস্তুত বোরন-নাইট্রোজেন সিস্টেম এবং সিলিকা সল দিয়ে প্রলেপ দেওয়ার আগে ও পরে প্রাকৃতিক ফ্লেক গ্রাফাইট ব্লকের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, ইমপ্রেগনেশনের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে সিলিকা সল দিয়ে প্রলেপ দেওয়া প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য খারাপ হতে থাকে। অন্যদিকে, ইমপ্রেগনেশনের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে বোরন-নাইট্রোজেন সিস্টেম দিয়ে প্রলেপ দেওয়া প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য উন্নত হয়। ৯২৩ কেলভিন এবং ১২৭৩ কেলভিন তাপমাত্রায় প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার ছিল যথাক্রমে ১২২.৪৩২ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ১৯১.২১৪ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা। প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকগুলোকে যথাক্রমে বোরিক অ্যাসিড – ইউরিয়া সিস্টেম এবং ইথাইল সিলিকেট – ইথানল – হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সিস্টেমে নয়বার ইমপ্রেগনেট করা হয়েছিল। ১২৭৩ কেলভিন এবং নাইট্রোজেন (N2) পরিবেশে ১ ঘন্টা তাপ প্রক্রিয়াকরণের পর, ৯২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার ছিল যথাক্রমে ২০.৪৭৭ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ২৮.৭৫৩ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা। ১২৭৩ কেলভিন তাপমাত্রায়, এই হার ছিল যথাক্রমে ৩৭.০৬৪ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ৫৪.৩৯৮ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা; যথাক্রমে ১৯৭৩ কেলভিন এবং ১৭২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াকরণের পর, প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার ৯২৩ কেলভিন তাপমাত্রায় ছিল যথাক্রমে ৮.১৮২ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ৩১.৩৪৭ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা; ১২৭৩ কেলভিন তাপমাত্রায়, এই হার ছিল যথাক্রমে ১২৬.৭২৯ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা এবং ১৬৯.৯৭৮ মিলিগ্রাম/গ্রাম/ঘণ্টা; উভয় পদ্ধতিই প্রাকৃতিক গ্রাফাইট ব্লকের জারণজনিত ওজন হ্রাসের হার উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। একইভাবে, বোরিক অ্যাসিড – ইউরিয়া সিস্টেমের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রভাব ইথাইল সিলিকেট – ইথানল – হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সিস্টেমের চেয়ে উন্নত।
পোস্ট করার সময়: জুন-১২-২০২৫