Umělý grafit
Umělý grafit se vyrábí tepelným zpracováním ropného koksu, černouhelného dehtu nebo oleje. Umělý grafit je vysoce odolný materiál a používá se v celé řadě aplikací, včetně počítačů a chytrých telefonů a lithium-iontových sekundárních baterií pro elektromobily, jejichž trh by měl v budoucnu výrazně růst.
Proč si vybrat nás?
Přísná kontrola kvality
Produkty Qitian zaručují, že 100 % veškerého grafitového ropného koksu splňuje průmyslové standardy kvality a prošlo závěrečnou kontrolou a poté je pečlivě zabaleno k dodání.
Stabilní kapacita dodávky
Disponujeme vlastním výrobním závodem s denní expedicí do 100 tun. Máme pokročilé techniky, kteří nám pomáhají zlepšovat výrobní technologii a efektivitu výroby.
Profesionální systém řízení
Systém společnosti je velmi kompletní. Od rané fáze zákaznického dokování až po pozdější fázi prodeje produktů můžeme využít profesionální správu softwaru ke zlepšení efektivity.
24hodinová služba
Můžeme poskytnout nejlepší exportní služby a poprodejní servis. 24 hodin online pro pomoc.
Výhody umělého grafitu
Elektrochemický výkon
Ve srovnání s přírodním grafitem může umělý grafit nejen přísněji kontrolovat svou kvalitu a strukturu, ale má také lepší elektrochemický výkon. Jako běžný materiál baterií byl vždy upřednostňován grafit. S neustálým pokrokem vědy a techniky však lidé mohou přírodní grafit rozdrtit a poté zpracovat umělý grafit chemickými nebo fyzikálními procesy. Proto má jako bateriový materiál širokou škálu aplikačních vyhlídek a je známý jako velmi potenciální alternativní materiál.
Vlastní design
Může také upravit strukturu a morfologii, aby se dosáhlo přizpůsobeného designu, který splňuje požadavky na výkon různých aplikačních scénářů. Například jemným řízením své mikrostruktury se může stát různými druhy materiálů baterií, jako jsou superkondenzátory, materiály pro skladování energie a lithium-iontové baterie. Tato vlastnost dělá z umělého grafitu žhavé téma v oblasti výzkumu materiálů pro baterie.
Vysoká elektrická vodivost
Jedná se o materiál vyrobený z přírodního grafitu, který mění svou krystalickou strukturu vysokoteplotním slinováním na materiál s vysokou vodivostí, vysokoteplotní stabilitou a vysokou strukturní ovladatelností. Je široce používán v mnoha oborech, ale nejčastěji se používá v bateriích. Umělý grafit v moderních bateriích se používá hlavně na záporných deskách k ukládání a uvolňování iontů v záporné elektrodě, která generuje elektrický proud. Ve srovnání s přírodním grafitem je čistší, má vyšší vodivost a má homogennější strukturu, což zlepšuje výkon a životnost baterie.
Druhy umělého grafitu
Jemnozrnný grafit
Některé speciální kombinace vlastností grafitu lze získat pouze při použití jemnozrnných pevných látek. Proto byl vyvinut tzv. jemnozrnný grafit, který se vyrábí procesem broušení. Jemnozrnný grafit je grafit se zrnitostí menší než 1 mm. Některé jemnozrnné grafity mají dokonce velikost zrna menší než 1 µm.
Izostatický grafit
Termín "isostatický grafit" znamená izostaticky vytvořený grafit. To znamená, že surovinová směs je lisována do obdélníkových nebo kulatých bloků v tzv. studeném izostatickém lisu (CIP). Ve srovnání s jinými technikami, jako je extruze nebo vibrační lisování, může tato technologie produkovat nejvíce izotropní formu umělého grafitu. Kromě toho má izostatický grafit obecně nejmenší zrnitost ze všech umělých grafitů.
Extrudovaný grafit
Extrudovaný grafit se vyrábí vytlačováním. Oproti izostatickému grafitu má hrubší zrnitost a nižší pevnost, ale vyšší tepelnou a elektrickou vodivost.
Vibrační lisovaný grafit
Vibrací lisovaný grafit se vyznačuje homogenní strukturou a typicky střední velikostí zrna. Materiál má rovinný izotropní, tedy téměř izotropní profil vlastností a lze jej vyrábět ve velmi velkých formátech.
Lisovaný grafit
Třída materiálů lisovaného uhlíku a grafitu zahrnuje různé materiály, jako je amorfní uhlík, grafit a takzvaný uhlíkový grafit, kompozit tvrdého uhlíku a grafitu. Tyto materiály mají jemnou až ultrajemnou velikost zrna a mohou také vykazovat vysokou anizotropii díky procesu axiálního tváření. Tato rozmanitost materiálů má za následek extrémně širokou škálu profilů vlastností z hlediska pevnosti, třecího chování a vodivosti.
Použití umělého grafitu v leteckém průmyslu
Systémy tepelného managementu
Umělý grafit je známý pro svou vynikající tepelnou vodivost. V leteckých aplikacích se používá při konstrukci chladičů a systémů tepelného managementu. Tyto komponenty pomáhají odvádět teplo generované elektronickým zařízením a pohonnými systémy a zajišťují, že kritické letecké systémy fungují v rámci bezpečných teplotních limitů.
Elektrody pro EDM (Electrical Discharge Machining)
Obrábění elektrickým výbojem je přesný proces obrábění používaný v letecké výrobě. Umělé grafitové elektrody se používají v EDM strojích k vytváření složitých tvarů a prvků v leteckých součástech vyrobených z tvrdých materiálů, jako jsou slitiny titanu a niklu.
Letecké brzdové systémy
Kompozity umělého grafitu se používají v brzdových systémech letadel kvůli jejich vysoké tepelné vodivosti, nízké rychlosti opotřebení a vysoké pevnosti. Tyto materiály dokážou odolat extrémním teplotám a silám vznikajícím při přistávání letadel a poskytují spolehlivý brzdný výkon.
Konstrukční součásti letadla
V některých případech se umělé grafitové kompozity používají při konstrukci lehkých konstrukčních součástí v letadlech, zejména v aplikacích, kde jsou kritické vysoké poměry pevnosti k hmotnosti.
Palivové články
Umělý grafit se používá jako součást leteckých systémů palivových článků, které jsou zkoumány jako potenciální alternativa k tradičním spalovacím motorům, které jsou závislé na fosilních palivech. Palivové články generují elektřinu prostřednictvím elektrochemických reakcí a pro své elektrody a bipolární desky vyžadují materiály jako umělý grafit.
Komponenty kosmické lodi
V kosmických aplikacích, kde se vyskytují extrémní teploty a podmínky vakua, se umělý grafit používá v různých součástech, včetně tepelných štítů satelitů, hrdel raketových trysek a konstrukcí užitečného zatížení.
Iontové trysky
Umělý grafit se používá v iontových tryskách, typu pohonného systému používaného v kosmických lodích pro dlouhodobé mise. Tyto trysky se spoléhají na zrychlení iontů (obvykle xenonu) k vytvoření tahu a vyžadují umělé grafitové mřížky nebo podobné komponenty.
Elektrické kontakty
Umělý grafit se používá v elektrických kontaktech a kartáčích v leteckých systémech, kde je důležitá přesná elektrická vodivost a odolnost proti opotřebení, jako jsou řídicí systémy a avionika.
Výztuhy v kompozitech
Umělá grafitová vlákna se někdy používají jako výztuže v kompozitních materiálech pro letecké aplikace. Tyto kompozity lze použít v leteckých součástech pro snížení hmotnosti při zachování pevnosti a odolnosti.
Radiační stínění
Ve vesmírných misích mohou být umělé grafitové kompozity použity pro radiační stínění k ochraně astronautů a citlivých zařízení před kosmickým zářením.
Struktura a vlastnosti umělého grafitu
Elektrická vodivost umělého grafitu
Skutečnost, že umělý grafit je elektricky vodivý, vyplývá z jeho atomové struktury. Každý atom uhlíku v umělém grafitovém krystalu má čtyři valenční elektrony, nazývané také vnější elektrony, které mohou vytvářet vazby se sousedními atomy. Pouze tři ze čtyř valenčních elektronů však vstupují do vazby, zatímco čtvrtý elektron zůstává volně pohyblivý a umožňuje tak vedení elektřiny.
Tepelná vodivost umělého grafitu
Umělý grafit má vynikající tepelnou vodivost v kombinaci s vysokou teplotní odolností. umělý grafit nemá bod tání; přechází z pevného skupenství přímo do plynného skupenství. Tento proces se nazývá sublimace. V atmosféře inertního plynu se umělý grafit stává plasticky deformovatelným počínaje teplotou 2500 stupňů. Při teplotách nad 3750 stupňů umělý grafit sublimuje i bez přítomnosti kyslíku.
Chemická odolnost umělého grafitu
Umělý grafit je jedním z nejvíce chemicky odolných materiálů. Je odolný téměř všem médiím organické chemie. Ty typicky zahrnují meziprodukty a/nebo konečné produkty v petrochemii, rafinaci uhlí, plastikářském průmyslu, výrobě barev, nátěrů, chladiv a nemrznoucích směsí, ale také v kosmetickém a potravinářském průmyslu. umělý grafit je také odolný vůči většině anorganických médií, jako jsou neoxidační kyseliny, zásady, vodné roztoky solí a většina technických plynů.
Základní funkce umělého grafitu v lithium-iontových bateriích
Umělý grafit má skvělé vodivé materiály
Umělý grafit je výborný vodič elektřiny a tepla. Díky tomu je ideální pro použití v bateriích, kde pomáhá efektivně vést elektrony mezi anodou a katodou. Umělý grafit je také vysoce odolný vůči korozi, což je důležité pro životnost lithium-iontových baterií.
Umělý grafit prodlužuje životnost baterie
Jednou z nejdůležitějších výkonnostních metrik baterií je životnost cyklu neboli počet, kolikrát lze baterii vybít a znovu nabít, než je potřeba ji vyměnit. Umělý grafit hraje klíčovou roli při prodlužování životnosti baterie tím, že pomáhá předcházet zachycení iontů lithia v anodě během nabíjení.
Vynikající vysokokapacitní sazba
Umělý grafit má také vysokou kapacitu, což znamená, že dokáže rychle ukládat a uvolňovat velké množství energie. To je důležité pro aplikace, jako jsou elektrická vozidla, kde baterie musí být schopna rychle vybít velké množství energie. Ekologický procesní cyklus pro umělý grafit je vynikající volbou pro splnění standardů třídy lithium-iontových baterií pro optimální výkon a výrobu energie.
Přírodní vs. Umělý grafit
Složení
Umělý grafit:Umělý grafit, vyrobený z uhlíkaté suroviny vysokoteplotním zpracováním, vykazuje vysoce uspořádanou atomovou strukturu. Může se pochlubit úrovní čistoty přesahující 99 % uhlíku, přičemž zbývající nečistoty tvoří především popel a těkavé materiály.
Přírodní grafit:Přírodní grafit, odvozený z přirozeně se vyskytujících minerálních ložisek, vzniká metamorfózou organického materiálu. Skládá se z různého obsahu uhlíku, typicky v rozmezí od 15 % do 95 %, přičemž zbývající složení obsahuje nečistoty, jako je popel, síra a stopové prvky.
Výrobní procesy
Umělý grafit:Výroba umělého grafitu zahrnuje grafitizaci uhlíkatých materiálů, jako je ropný koks nebo černouhelná smola, při teplotách přesahujících 2500 stupňů. Tento proces umožňuje zarovnání atomů uhlíku, což vede k vysoce krystalické struktuře s vynikající tepelnou a elektrickou vodivostí.
Přírodní grafit:Přírodní grafit, těžený z dolů nebo lomů, prochází několika mechanickými a chemickými úpravami, aby se zvýšila jeho kvalita. Tyto procesy zahrnují mletí, flotaci, čištění a mikronizaci, což umožňuje odstranění nečistot a úpravu velikosti a distribuce částic.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Umělý grafit:Umělý grafit má lepší fyzikální vlastnosti ve srovnání s jeho přírodním protějškem. Vykazuje vysokou hustotu, nízkou poréznost a pozoruhodnou tepelnou a elektrickou vodivost. Umělý grafit navíc nabízí vynikající odolnost proti chemické korozi, takže je vhodný pro náročné aplikace.
Přírodní grafit:Přírodní grafit vykazuje nižší hustotu, vyšší poréznost a střední tepelnou a elektrickou vodivost. Jeho vlastnosti se mohou lišit v závislosti na původu a použitých technikách zpracování. I když nemusí mít stejnou výkonnostní úroveň jako umělý grafit, přírodní grafit stále nachází široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích.
Aplikace
Umělý grafit:Umělý grafit nachází pro své výjimečné vlastnosti široké využití ve vyspělých průmyslových odvětvích. Je nezbytnou součástí lithium-iontových baterií, zvyšuje jejich energetickou hustotu a prodlužuje jejich životnost. umělý grafit se také používá ve vysokoteplotních aplikacích, jako jsou kelímky, elektrody a topné články.
Přírodní grafit:Přírodní grafit nachází uplatnění v různých odvětvích. Běžně se používá jako mazivo díky svým samomazným vlastnostem. Kromě toho se přírodní grafit používá v ocelářském a automobilovém průmyslu pro kelímky, slévárenské nátěry, brzdová obložení a těsnění. Slouží také jako anodový materiál v alkalických bateriích a v jaderných reaktorech jako moderátor.
Výrobní proces umělého grafitu
Příprava prášku a pasty
Suroviny pro výrobu umělého grafitu (ropný koks, smolný koks, saze, přírodní grafit a šrot druhotného grafitu jsou nakládány a skladovány v silech na suroviny. Nejprve se suroviny melou v drtičkách a kulových mlýnech. Výsledný prášek se následně upravuje podle distribuce velikosti částic se prášek smísí s pojivem za vzniku pasty jako pojiva se používá smola z uhelného dehtu nebo ropná smola.
Tvarování
Výsledná pastovitá směs může být zhutněna pomocí jedné z technik tvarování: extruze, vibrační lisování nebo izostatické lisování za studena.
● Extruze spočívá v protlačení pastovité směsi skrz matrici s otvorem. Výsledkem vytlačování je dlouhý produkt, jako jsou tyče, tyče, dlouhé desky nebo trubky s pravidelným průřezem, které lze nařezat na kusy požadované délky. Materiály extrudovaného grafitu jsou izotropní. Vlastnosti ve směru vytlačování se liší od vlastností v ostatních směrech.
● Vibrační lisování je nespojitá metoda tvarování pro výrobky s velkými rozměry. Pastovitou směsí se naplní forma a na ni se položí těžký plech. Poté se materiál zhutní vibrací formy. Tvarovaná tělesa vykazují vyšší stupeň izotropie ve srovnání s extrudovanými materiály.
● Izostatické lisování za studena je metoda zhutňování prášku prováděná při pokojové teplotě a zahrnující aplikaci tlaku z více směrů prostřednictvím kapalného média obklopujícího zhutněný díl. Používá se flexibilní forma ponořená do tlakového kapalného média. Materiály s jednotnou anizotropní strukturou se připravují metodou izostatického lisování.
Pečení
Zhutněné díly jsou tepelně zpracovány v anaerobní vypalovací peci při teplotách mezi 900 a 1200 stupni (1650 a 2200 stupňů F). Při pečení dochází ke karbonizaci. Dochází k tepelnému rozkladu pojiva na elementární uhlík a těkavé složky. Uhlík vzniklý v procesu karbonizace váže částice prášku. Objem pojiva je vyšší než objem vzniklého uhlíku. Proto má karbonizace za následek tvorbu pórů. Celkový relativní objem pórovitosti je určen množstvím pojiva.
Smolná impregnace
V tomto bodě procesu mohou být uhlíkové části impregnovány smolou a znovu vypáleny, aby se snížila jejich poréznost. Impregnace se typicky provádí s použitím smoly s nižší viskozitou než má původní pojivová smola. Pro dokonalejší vyplnění mezer je vyžadována nízká viskozita. Pro tuto funkci se běžně používá ropná smola. U některých druhů grafitu s vysokou hustotou mohou uhlíkové části několikrát projít cyklem vypalování, impregnace smolou a opětovného vypalování.
Grafitizace
V této fázi jsou tvarované, vypálené, smolou impregnované a znovu vypálené díly tepelně zpracovány v anaerobním prostředí při extrémně vysoké teplotě 2700 až 3000 stupňů (4900 až 5450 stupňů F). Grafitizací dochází ke krystalizaci amorfního prekurzoru uhlíku, který se přemění na krystalický grafit. Pod vlivem teploty krystality rostou a přeskupují se v uspořádaném vzoru naskládaných rovnoběžných rovin. Tato přeměna je doprovázena změnou fyzikálních vlastností materiálu. Během tohoto vysokoteplotního zpracování se grafit také čistí, protože většina jeho nečistot (zbytky pojiva, plyny, oxidy, síra) se odpařuje.
Kontroly kvality
Grafitizované výrobky procházejí před expedicí řadou testů a kontrol. V této fázi má výsledný grafitový materiál již vynikající odolnost proti korozi a vynikající tepelnou vodivost. Je však vysoce porézní, a proto není vůbec nepropustný.
Naše továrna
Společnost má nyní 2 moderní výrobní dílny a 2 velké skladové dílny, které dokážou uspokojit potřeby velkovýroby a rychlé logistiky. Roční objem výroby dosáhl 100,000 tun. Po letech tvrdé práce jsme úzce spolupracovali s mnoha tuzemskými společnostmi a vyváželi do mnoha zemí a regionů. V budoucnu se bude společnost i nadále držet obchodní filozofie „orientace na kvalitu, poctivost a důvěryhodnost“, neustále zlepšovat kvalitu produktů a úroveň služeb, provádět rozsáhlou spolupráci a výměny s domácími a zahraničními společnostmi a společně podporovat rozvoj uhlíkového průmyslu.
Naše certifikace
FAQ
Otázka: Co je umělý grafit?
Otázka: Co potřebujete vědět o grafitu?
Otázka: Jaké jsou suroviny pro umělý grafit?
Otázka: Je syntetický grafit drahý?
Otázka: Jaké jsou negativní účinky grafitu?
Otázka: Jaká jsou zajímavá fakta o grafitu?
Otázka: Co je neobvyklého na grafitu?
Otázka: Za kolik se syntetický grafit prodává?
Otázka: Jaký je hlavní rozdíl mezi přírodním a umělým grafitem?
Otázka: Jaké jsou typické aplikace umělého grafitu?
Otázka: Jaké jsou výhody použití umělého grafitu oproti přírodnímu grafitu?
Otázka: Jak se liší výrobní proces umělého grafitu od přírodního grafitu?
Otázka: Jaké jsou klíčové vlastnosti, díky kterým je umělý grafit užitečný v různých aplikacích?
Otázka: Jaká je čistota umělého grafitu ve srovnání s přírodním grafitem?
Otázka: Lze umělý grafit recyklovat nebo znovu použít?
Otázka: Jaká jsou hlediska životního prostředí při výrobě umělého grafitu?
Jako jeden z nejprofesionálnějších výrobců a dodavatelů umělého grafitu v Číně se vyznačujeme kvalitními produkty a dobrou cenou. Ujišťujeme vás, že si zde můžete koupit umělý grafit na prodej z naší továrny.