Grafit syntetyczny jest polikrystaliczny, podobnie jak krystalografia. Istnieje wiele rodzajów grafitu syntetycznego i różne procesy produkcyjne.
W szerokim ujęciu wszystkie materiały grafitowe uzyskane w wyniku karbonizacji materii organicznej i grafityzacji w wysokiej temperaturze można zbiorczo określać mianem grafitu sztucznego, np. włókno węglowe (grafit), węgiel pirolityczny (grafit), grafit spieniony itp.
W węższym znaczeniu sztuczny grafit odnosi się zwykle do materiałów stałych w postaci brył, takich jak elektrody grafitowe, grafit izostatyczny, wytwarzanych poprzez dozowanie, mieszanie, formowanie, karbonizację (w przemyśle znaną jako prażenie) i grafityzację, z niską zawartością zanieczyszczeń w postaci surowców węglowych (koksu naftowego, koksu asfaltowego itp.) jako kruszywa i smoły węglowej jako spoiwa.
Istnieje wiele form sztucznego grafitu, w tym proszek, włókno i bloki. W węższym rozumieniu sztuczny grafit to zazwyczaj blok, który wymaga przetworzenia w określony kształt przed użyciem. Można go traktować jako rodzaj materiału wielofazowego, obejmującego fazę grafitową przekształconą przez cząstki węgla, takie jak koks naftowy lub koks asfaltowy, fazę grafitową przekształconą przez spoiwo smołowe otulone cząstkami, akumulację cząstek lub pory utworzone przez spoiwo smołowe po obróbce cieplnej itp. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa temperatura obróbki cieplnej, tym wyższy stopień grafityzacji. W przemysłowej produkcji sztucznego grafitu stopień grafityzacji wynosi zazwyczaj mniej niż 90%.
W porównaniu z grafitem naturalnym, grafit sztuczny ma słabą przewodność cieplną i elektryczną, smarowność i plastyczność, ale jest również bardziej odporny na zużycie, korozję i ma niższą przepuszczalność niż grafit naturalny.
Surowce do produkcji sztucznego grafitu obejmują głównie koks naftowy, koks igiełkowy, koks asfaltowy, smołę węglową, mikrosfery węglowe itp. Produkty przetworzone obejmują głównie elektrody grafitowe, anody wstępnie wypalane, grafit izostatyczny, grafit o wysokiej czystości, grafit jądrowy, wymienniki ciepła itp.
Zastosowanie grafitu sztucznego przejawia się głównie w następujących aspektach:
1. Elektroda grafitowa: Elektroda grafitowa, której surowcem jest koks naftowy i koks igłowy, a spoiwem smoła węglowa, jest wytwarzana poprzez kalcynację, dozowanie, mieszanie, prasowanie, prażenie, graptyzację i obróbkę skrawaniem. Jest szeroko stosowana w stalach pieców elektrycznych, krzemie przemysłowym, fosforze żółtym i innych urządzeniach poprzez uwalnianie energii elektrycznej w postaci łuku elektrycznego w celu nagrzania i stopienia wsadu.
2. Anoda wstępnie wypieczona: wykonana z koksu naftowego jako surowca i smoły węglowej jako spoiwa poprzez kalcynację, dozowanie, mieszanie, prasowanie, prażenie, impregnację, grafityzację i obróbkę mechaniczną; jest powszechnie stosowana jako przewodząca anoda w urządzeniach do elektrolitycznego przetwarzania aluminium.
3. Łożysko, pierścień uszczelniający: urządzenia transportujące media korozyjne, powszechnie stosowany sztuczny grafit wykonany z pierścieni tłokowych, pierścieni uszczelniających i łożysk, pracuje bez dodawania oleju smarującego.
4. Wymiennik ciepła, klasa filtra: sztuczny grafit charakteryzuje się odpornością na korozję, dobrą przewodnością cieplną i niską przepuszczalnością. Jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym do produkcji wymienników ciepła, zbiorników reakcyjnych, absorberów, filtrów i innych urządzeń.
5. Grafit specjalny: z wysokiej jakości koksem naftowym jako surowcem, smołą węglową lub żywicą syntetyczną jako spoiwem, poprzez przygotowanie surowca, dozowanie, ugniatanie, prasowanie, kruszenie, mieszanie, ugniatanie, formowanie, wielokrotne prażenie, wielokrotną penetrację, oczyszczanie i grafityzację, obróbkę mechaniczną i wytwarzanie, obejmujące ogólnie grafit izostatyczny, grafit jądrowy, grafit o wysokiej czystości, stosowany w przemyśle lotniczym, elektronicznym i jądrowym.
Czas publikacji: 23-11-2022