Kelebihan Gentian Kaca dalam Peralatan Kimia Berasaskan Grafit

Grafit digunakan secara meluas dalam pembuatan peralatan kimia kerana rintangan kakisan yang sangat baik, kekonduksian elektrik, dan kestabilan haba. Walau bagaimanapun, grafit mempamerkan sifat mekanikal yang agak lemah, terutamanya dalam keadaan hentaman dan getaran.Gentian kaca, sebagai bahan komposit berprestasi tinggi, menawarkan kelebihan ketara apabila digunakan pada peralatan kimia berasaskan grafit kerana rintangan haba, rintangan kakisan dan sifat mekanikal yang unggul. Kelebihan khusus termasuk:

(1) Prestasi Mekanikal yang Dipertingkatkan

Kekuatan tegangan gentian kaca boleh mencapai 3,450 MPa, jauh melebihi grafit, yang biasanya berkisar antara 10 hingga 20 MPa. Dengan memasukkan gentian kaca ke dalam bahan grafit, prestasi mekanikal keseluruhan peralatan boleh dipertingkatkan dengan ketara, termasuk rintangan kepada hentaman dan getaran.

(2) Rintangan Kakisan

Gentian kaca menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap kebanyakan asid, alkali dan pelarut. Walaupun grafit itu sendiri sangat tahan kakisan,gentian kacamungkin menawarkan prestasi unggul dalam persekitaran kimia yang melampau, seperti keadaan suhu tinggi dan tekanan tinggi, atmosfera pengoksidaan atau persekitaran asid hidrofluorik.

(3) Sifat Terma yang Diperbaiki

Gentian kaca mempunyai pekali pengembangan terma (CTE) yang sangat rendah iaitu lebih kurang 5.0×10−7/°C, memastikan kestabilan dimensi di bawah tekanan terma. Selain itu, takat leburnya yang tinggi (1,400–1,600°C) memberikan rintangan suhu tinggi yang luar biasa. Ciri-ciri ini membolehkan peralatan grafit bertetulang gentian kaca mengekalkan integriti dan kefungsian struktur dalam persekitaran haba tinggi dengan ubah bentuk yang minimum.

(4) Kelebihan Berat

Dengan ketumpatan lebih kurang 2.5 g/cm3, gentian kaca lebih berat sedikit daripada grafit (2.1–2.3g/cm3) tetapi jauh lebih ringan daripada bahan logam seperti keluli atau aluminium. Mengintegrasikan gentian kaca ke dalam peralatan grafit meningkatkan prestasi tanpa meningkatkan berat badan dengan ketara, mengekalkan sifat ringan dan mudah alih peralatan tersebut.

(5) Kecekapan Kos

Berbanding dengan komposit berprestasi tinggi lain (cth, gentian karbon), gentian kaca lebih menjimatkan kos, menjadikannya berfaedah untuk aplikasi industri berskala besar:

Kos Bahan Mentah:Gentian kacaterutamanya menggunakan kaca kos rendah, manakala gentian karbon bergantung pada akrilonitril yang mahal.

Kos Pengilangan: Kedua-dua bahan memerlukan pemprosesan suhu tinggi dan tekanan tinggi, tetapi pengeluaran gentian karbon melibatkan langkah kompleks tambahan (cth, pempolimeran, penstabilan pengoksidaan, pengkarbonan), meningkatkan kos.

Kitar Semula dan Pelupusan: Gentian karbon sukar dikitar semula dan menimbulkan risiko alam sekitar jika dikendalikan dengan tidak betul, yang membawa kepada kos pelupusan yang lebih tinggi. Gentian kaca, sebaliknya, lebih terurus dan mesra alam dalam senario akhir hayat.