Os eléctrodos de cobre, os materiais compostos de carbono e outros materiais demostraron o potencial de substituír os eléctrodos de grafito en certos campos, pero o grao de substitución varía dependendo de factores como os escenarios de aplicación, os custos e os requisitos de rendemento. A continuación, móstrase unha análise específica do potencial de substitución destes dous materiais:
Substitución de eléctrodos de grafito por eléctrodos de cobre
Campo da mecanización por descarga eléctrica (EDM):
- Vantaxes: Os eléctrodos de grafito ofrecen vantaxes na electroerosión, incluíndo un baixo consumo de eléctrodos, unha rápida velocidade de mecanizado por descarga, unha boa maquinabilidade mecánica, un peso lixeiro e un baixo coeficiente de expansión térmica. Non obstante, os eléctrodos de cobre seguen sendo irremplazables en certos escenarios específicos. Por exemplo, no mecanizado que require unha precisión e unha calidade superficial extremadamente altas, os eléctrodos de cobre son os preferidos debido á súa excelente condutividade eléctrica e ás súas propiedades de mecanizado mecánico.
- Situación de substitución: En Europa, máis do 90 % dos materiais de eléctrodos empregados polas empresas de moldes son grafito, o que indica a posición dominante dos eléctrodos de grafito na electroerosión. Non obstante, na China, debido a razóns históricas e consideracións de custos, a maioría das empresas de moldes aínda escollen o cobre como material principal para os seus eléctrodos. Non obstante, co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de eléctrodos de grafito e as reducións de custos, a cota de mercado dos eléctrodos de cobre no campo da electroerosión pode diminuír gradualmente.
Outros campos:
- Nos campos das baterías e dos materiais condutores, os eléctrodos de cobre úsanse amplamente debido á súa superior condutividade eléctrica. Nestas áreas, os eléctrodos de grafito teñen dificultades para substituír os eléctrodos de cobre debido á súa condutividade eléctrica relativamente baixa.
Substitución de eléctrodos de grafito por materiais compostos de carbono
Campo fotovoltaico:
- Vantaxes: Os materiais compostos de carbono/carbono (C/C) presentan unha resistencia á calor, propiedades mecánicas e vida útil superiores, cun custo que diminúe gradualmente. No campo térmico fotovoltaico, os materiais compostos de C/C substituíron gradualmente o grafito como material principal. Por exemplo, nos fornos de silicio monocristalino de Czochralski (CZ), os materiais compostos de C/C están a substituír os materiais de grafito prensado isostático debido ás súas propiedades mecánicas melloradas a altas temperaturas, maior seguridade e rendibilidade.
- Situación de substitución: Co rápido desenvolvemento da industria fotovoltaica e o avance continuo da tecnoloxía de compostos de C/C, a súa cota de mercado no campo térmico fotovoltaico seguirá expandíndose. Prevese que nos próximos anos, os compostos de C/C substituirán completamente o grafito no campo térmico fotovoltaico.
Campo do ánodo da batería de ións de litio:
- Vantaxes: Os materiais compostos de carbono/carbono (C/C), debido ao seu excelente rendemento e á súa relación custo-eficacia, teñen o potencial de expandirse ao campo dos ánodos das baterías de ións de litio para substituír os campos térmicos de grafito. Segundo un informe de investigación da China International Capital Corporation (CICC), o proceso de substitución de materiais compostos de carbono/carbono no campo dos ánodos das baterías de ións de litio acelerarase a medida que os custos sigan diminuíndo.
- Situación de substitución: Na actualidade, a aplicación de materiais compostos de C/C no campo dos ánodos das baterías de ións de litio aínda está nos seus inicios. Non obstante, cos avances tecnolóxicos e as reducións de custos en curso, a probabilidade de que substitúan os eléctrodos de grafito aumentará gradualmente.
Outros campos:
- Os materiais compostos de carbono tamén teñen amplas perspectivas de aplicación en industrias como a automotriz e a aeroespacial. Por exemplo, no campo dos discos de freo para automóbiles, espérase que os materiais compostos de carbono/carbono logren un avance de 0 a 1, substituíndo os materiais tradicionais.
Data de publicación: 21 de agosto de 2025