Rozdíl mezi přírodním grafitem a umělým grafitem

Ačkoli přírodní i umělý grafit jsou primárně složeny z uhlíku, výrazně se liší svými zdroji, strukturou, vlastnostmi a aplikacemi.
Níže uvedu podrobné srovnání obou z více úhlů pohledu.
Přírodní grafit: Pochází z přírodních minerálů, vzniká přirozeně.
Umělý grafit: Grafitový materiál uměle vyrobený z uhlíkatých materiálů, jako je ropný koks a smolný koks, prostřednictvím řady -tepelných zpracování při vysokých teplotách (až do 3000 stupňů ).
Při srovnání jejich zdrojů a výrobních procesů, přírodní grafit pochází z přírodní grafitové rudy a vyrábí se fyzikálními metodami, jako je těžba a flotace. Umělý grafit se primárně získává z ropného koksu, jehlového koksu a smolného koksu. Výrobní proces zahrnuje složitý proces zahrnující kalcinaci, drcení, mletí, hnětení, tvarování (extruze, lisování, izostatické lisování), pražení, impregnaci a grafitizaci (klíčový krok). Tento proces může trvat několik měsíců.
Struktura a morfologie:
Přírodní grafit má vyšší stupeň krystalinity, větší zrnitost a pravidelnou lamelární strukturu. Dělí se na vločkový grafit (plochý -), mikrokrystalický grafit (také známý jako zemitý grafit s jemnými částicemi) a masivní grafit (vzácný). Vykazují výraznou anizotropii.
Umělý grafit má relativně nízkou krystalinitu, malou velikost zrna a poněkud neuspořádanou strukturu. Jeho morfologie je určena metodou zpracování a lze jej nalézt ve volně loženém materiálu, elektrodách, izostaticky lisovaném grafitu, grafitovém papíru/fólii atd. Stupeň anizotropie lze řídit zpracováním a je obecně méně výrazný než přírodní grafit a směřuje k izotropii.
Výkonnostní charakteristiky:
Přírodní grafit lze čistit na více než 99,9 %, ale proces je složitý a nákladný. Často obsahuje nečistoty, jako jsou silikáty. Má vynikající mazivost a vločkový grafit je vysoce kvalitní -tuhé mazivo. Má však nízkou mechanickou pevnost a měkkou texturu. Jeho nepravidelný tvar částic může při smíchání s materiály elektrod vést ke špatné rovnoměrnosti.
Artificial graphite is extremely pure (>99,9 %), protože většina nečistot se vypařuje při vysokých teplotách grafitizace. Má dobrou mazací schopnost, ale je obecně horší než přírodní vločkový grafit. Má vyšší mechanickou pevnost a hustší strukturu díky kalcinaci a impregnaci. Jeho tvar částic je kontrolovatelný (např. sféroidizace), což má za následek lepší zpracovatelnost a kompatibilitu s elektrodovými materiály.
Na základě těchto vlastností se jejich aplikace zaměřují na různé aspekty.
Přírodní grafit se primárně používá v anodových materiálech, žáruvzdorných materiálech a mazivech. Umělý grafit se díky své vysoké čistotě a pevnosti používá především v polovodičích, fotovoltaice a moderátorech jaderných reaktorů. Používá se také při výrobě mechanických ucpávek, ložisek a dalších aplikací díky své vysoké pevnosti a odolnosti proti opotřebení.
Stručně řečeno, pro aplikace vyžadující nízkou cenu a vysokou kapacitu lze přírodní grafit použít tam, kde požadavky na výkon nejsou extrémně náročné.
Pro aplikace vyžadující vysokou rychlost, dlouhou životnost, bezpečnost a pevnost konstrukce je umělý grafit lepší volbou ve špičkových{0}}bateriích a ve specializovaných průmyslových aplikacích.