Els elèctrodes de coure, els materials compostos de carboni i altres materials han demostrat el potencial de substituir els elèctrodes de grafit en certs camps, però l'abast de la substitució varia en funció de factors com ara els escenaris d'aplicació, els costos i els requisits de rendiment. A continuació es mostra una anàlisi específica del potencial de substitució d'aquests dos materials:
Substitució d'elèctrodes de grafit per elèctrodes de coure
Camp de mecanitzat per descàrrega elèctrica (EDM):
- Avantatges: Els elèctrodes de grafit ofereixen avantatges en la electroerosió, com ara un baix consum d'elèctrodes, una velocitat de mecanitzat de descàrrega ràpida, una bona maquinabilitat mecànica, un pes lleuger i un baix coeficient d'expansió tèrmica. Tanmateix, els elèctrodes de coure continuen sent irreemplaçables en certs escenaris específics. Per exemple, en el mecanitzat que requereix una precisió i una qualitat superficial extremadament altes, els elèctrodes de coure són els preferits per la seva excel·lent conductivitat elèctrica i les seves propietats de mecanitzat mecànic.
- Situació de substitució: A Europa, més del 90% dels materials d'elèctrodes utilitzats per les empreses de motlles són grafit, cosa que indica la posició dominant dels elèctrodes de grafit en l'EDM. No obstant això, a la Xina, a causa de raons històriques i consideracions de costos, la majoria de les empreses de motlles encara trien el coure com a material d'elèctrode principal. No obstant això, amb el desenvolupament continu de la tecnologia d'elèctrodes de grafit i les reduccions de costos, la quota de mercat dels elèctrodes de coure en el camp de l'EDM pot disminuir gradualment.
Altres camps:
- En els camps de les bateries i els materials conductors, els elèctrodes de coure s'utilitzen àmpliament a causa de la seva conductivitat elèctrica superior. En aquestes zones, els elèctrodes de grafit tenen dificultats per substituir els elèctrodes de coure a causa de la seva conductivitat elèctrica relativament baixa.
Substitució d'elèctrodes de grafit per materials compostos de carboni
Camp fotovoltaic:
- Avantatges: Els materials compostos de carboni/carboni (C/C) presenten una resistència a la calor, propietats mecàniques i una vida útil superiors, amb costos que disminueixen gradualment. En el camp tèrmic fotovoltaic, els compostos de C/C han substituït gradualment el grafit com a material principal. Per exemple, en els forns de silici monocristall Czochralski (CZ), els compostos de C/C estan substituint els materials de grafit premsat isostàtics a causa de les seves propietats mecàniques millorades a altes temperatures, major seguretat i rendibilitat.
- Situació de substitució: Amb el ràpid desenvolupament de la indústria fotovoltaica i l'avanç continu de la tecnologia de compostos C/C, la seva quota de mercat en el camp tèrmic fotovoltaic continuarà expandint-se. Es preveu que en els propers anys, els compostos C/C substitueixin completament el grafit en el camp tèrmic fotovoltaic.
Camp ànode de la bateria de liti-ió:
- Avantatges: Els compostos de C/C, gràcies al seu excel·lent rendiment i rendibilitat, tenen el potencial d'expandir-se al camp dels ànodes de bateries de ions de liti per substituir els camps tèrmics de grafit. Segons un informe de recerca de China International Capital Corporation (CICC), el procés de substitució de compostos de C/C en el camp dels ànodes de bateries de ions de liti s'accelerarà a mesura que els costos continuïn disminuint.
- Situació de substitució: Actualment, l'aplicació de compostos C/C en el camp dels ànodes de bateries de liti-ió encara està en la seva infància. Tanmateix, amb els avenços tecnològics i les reduccions de costos continus, la probabilitat que substitueixin els elèctrodes de grafit augmentarà gradualment.
Altres camps:
- Els materials compostos de carboni també tenen àmplies perspectives d'aplicació en indústries com l'automoció i l'aeroespacial. Per exemple, en el camp dels discs de fre d'automòbils, s'espera que els compostos C/C aconsegueixin un gran avenç de 0 a 1, substituint els materials tradicionals.
Data de publicació: 21 d'agost de 2025