aplicaciones de grafitos MERSEN en ingeniería térmica y fotovoltaica

Todo ello es debido a que en la actualidad se utilizan métodos de tratamiento del material que permiten obtener una calidad y granulometría compatible con las nuevas necesidades.
Además se han estudiado y puestos a punto diferentes desarrollos a partir del grafito que permiten sustituir aceros refractarios (siempre en término de resistencia a elevadas temperaturas) con grandes ventajas tanto técnicas como económicas.
Carbone Lorraine, es una de las empresas que más a contribuido a este desarrollo erigiéndose en todo un referente a nivel mundial en carbonos y grafitos.

En hornos de alta temperatura

Para esta aplicación, MERSEN ha desarrollado una completa gama de materiales y productos complementarios para hornos de alta temperatura (de atmósfera controlada, de soldadura o de tratamientos térmicos).
Básicamente se engloban en cuatro grandes apartados:
- Grafitos
- Composites carbón-carbón con estructuras de 2 y 3 dimensiones
- Aislamientos térmicos (rígidos, flexibles Carbone Lorraine ISOLOR®, ..)
- Aislamientos de fibra de Carbono CALCARB®

Grafitos
Gama que comprende los prensados isostáticamente –formados por granos ultrafinos (1940 ) - hasta los extruidos – granulometría mayor (6503)- y especiales (según necesidad del usuario).

Composites de grafito carbón/carbón
Se presenta en dos dimensiones:

Calidad de estructura en 3 dimensiones (3D) en forma de:

- Calidades de grafito A252 y AM252
Composites con estructura en 3 dimensiones densificadas por proceso CVD, cuyas principales aplicaciones son apoyo de carga, columnas, separadores..

- Calidad de grafito A412
Composite en 3 dimensiones de fibra tejida en estructura fina que permite elmecanizado de precisión para piezas pequeñas como tornilleria, etc.

Calidad de estructura de grafito en 2 dimensiones (2D)

Se trata de composites de 2 dimensiones con estructura de fibra larga. Se presentan en forma de placas finas (desde 0,8 hasta milímetros de espesor) y son flexibles; fabricadas a partir de hebras contínuas entramadas y posteriormente densificadas con moldes de carbono.
Sus aplicaciones más comunes son paneles protectores situados frente a materiales térmicos aislantes (filtros, CALCARB® -es ISOLOR ® -); proporcionan protección a la erosión y oxidación para materiales aislantes de mayor coste o en mallas metálicas de hornos contínuos protegiéndolas del goteo de pastas de soldadura agresivas.
Se utilizan también para fabricar formas complejas (secciones U, L, cilindros..)

Materiales aislantes

En este apartado se encuentran:

- Fieltros rígidos y flexibles de grafito cortados o estructuras completas según necesidades. Se puede suministrar con capa de pintura CALCARB® (rica en carbono y tratada a 900ºC )

- Grafito flexible PAPYEX® En forma de hojas y placas de protección para las paredes de los hornos. Recomendado para altas temperaturas y condiciones de vacío; así como para las situaciones en que se precisa altos niveles de pureza. Resistente a altas temperaturas y corrosión así como presión y vacío.

Total estabilidad después de repetidos tratamientos térmicos e insensibilidad a gases calientes.

- ISOLOR® material patentado desarrollado para una larga duración en condiciones de alta temperatura y vacío. Está estructurado en capas en forma de sándwich; las exteriores de placas de grafito flexible y un relleno interior de espuma de grafito menos denso. Ésta permite menor conductividad térmica (mayor aislamiento) a temperaturas superiores a 1000ºC.

Para hornos de producción de polisilicio en el sector fotovoltaico

Otra de las aplicaciones del grafito se encuentra en hornos para la fabricación de polisilicio elemento básico para las células de placas fotovoltaicas.
Se emplean diferentes calidades de grafito para la construcción de elementos vitales de los mismos [el propio aislamiento del equipo, tornillos, guías, resistencias eléctricas, columnas, separadores..] como la calidad AM252 que es un composite con estructura en 3 dimensiones densificadaspor proceso CVD y que se utiliza para apoyos de carga, columnas, separadores..
También grafitos prensados isostáticamente –formaciones de granos ultrafinos (como la calidad de grafito 1940) - y los extruidos (granulometría mayor; como la calidad de grafito 6503).
La imagen anterior muestra el anillo de resistencias que rodea el crisol (elemento central) que contiene Silicio para ser fundido a elevada temperatura, obteniendo un lingote del que se cortarán las obleas para instalar en las celulas fotovoltaicas.
Esta disposición es muy importante para conseguir una perfecta uniformidad en la distribución de la temperatura y conseguir una masa fundida totalmente homogénea que va a influir en la calidad del producto final.

en otros sectores como la automoción

La utilización del Grafito, por ejemplo, en frenos para coches y camiones (automoción) viene ya de tiempo; no obstante la potencia de los vehículos y las cada vez más exigentes normas de seguridad ha influido en el perfeccionamiento del proceso de fabricación y el desarrollo de nuevas calidades.
Esta evolución ha contribuido a la apertura hacia nuevos sectores como la aeronáutica; sometida también a rígidas y estrictas condiciones de servicio y unas no menos importantes Normas de Seguridad. Estas son solo muestras de la versatibilidad del grafito.
Sus características y la depurada tecnología desarrollada en su entorno le permite ofrecer una serie de cualidades que son y pueden ser utilizadas en muchas mas aplicaciones

Asesoramiento

Obtener el mejor rendimiento precisa conocer y aplicar las mejores opciones que ofrece el mercado.
Para la utilización del EDM de forma efectiva, MERSEN cuenta con un Departamento Técnico que puede asesorarle sobre el producto más adecuado a sus necesidades.
MERSEN, como empresa multinacional cuenta con una sólida experiencia en el campo del grafito y sus aplicaciones en EDM.
Pero no solo en el importante campo de aplicación - que constantemente se incorporan nuevos usos y procedimientos de desarrollo- sino en el mas amplio espacio que se define en la Ingeniería Térmica y que representa asumir mas retos por parte del I+D+i