Rozdíl a souvislost mezi přírodním a umělým grafitem

Vzhledem k tomu, že umělý grafit v užším slova smyslu je obvykle připravován z přírodního grafitu jako suroviny, tento článek pouze rozebírá a pojednává o rozdílech a souvislostech mezi přírodním grafitem a umělým grafitem v užším slova smyslu.

Krystalická struktura

Vývoj krystalů přírodního grafitu je relativně úplný, stupeň grafitizace přírodního vločkového grafitu je obvykle nad 98 procent a stupeň grafitizace přírodního mikrokrystalického grafitu je obvykle nižší než 93 procent.

Stupeň vývoje krystalů umělého grafitu závisí na surovině a teplotě tepelného zpracování. Obecně lze říci, že čím vyšší je teplota tepelného zpracování, tím vyšší je stupeň grafitizace. V současné době je stupeň grafitizace umělého grafitu vyráběného v průmyslu obvykle nižší než 90 procent.

Oorganizační struktura

Přírodní vločkový grafit je monokrystal s relativně jednoduchou strukturou, pouze s krystalografickými defekty (bodové defekty, dislokace, vrstvení atd.) a makroskopicky vykazující anizotropní strukturní charakteristiky. Zrna přírodního mikrokrystalického grafitu jsou malá, zrna jsou neuspořádaně uspořádána a po odstranění nečistot jsou póry, které na makroskopické úrovni vykazují izotropní strukturní charakteristiky.

Umělý grafit lze považovat za druh vícefázového materiálu, včetně grafitové fáze přeměněné uhlíkatými částicemi, jako je ropný koks nebo asfaltový koks, grafitové fáze přeměněné uhelným smolným pojivem potaženým kolem částic a póry vytvořené akumulací částic nebo uhlím. smolné pojivo po tepelném zpracování.

Pfyzická forma

Přírodní grafit obvykle existuje ve formě prášku a lze jej použít samostatně, ale obvykle se používá v kombinaci s jinými materiály.

Existuje mnoho forem umělého grafitu, včetně prášku, vlákna a bloku, zatímco umělý grafit v užším slova smyslu je obvykle blok, který je třeba při použití zpracovat do určitého tvaru.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Přírodní grafit a umělý grafit mají společné vlastnosti, existují také rozdíly ve výkonu. Například přírodní grafit a umělý grafit jsou dobrými vodiči tepla a elektřiny, ale pro stejnou čistotu a velikost částic grafitového prášku je nejlepší přenos tepla a vodivost přírodního grafitu, přírodní mikrokrystalický inkoust na druhém místě, umělý grafit nejnižší.

Grafit má dobrou kluznost a určitou plasticitu, vývoj krystalů přírodního vločkového grafitu je dokonalejší, koeficient tření je malý, nejlepší kluznost, nejvyšší plasticita a hustý krystalický grafit a kryptokrystalický grafit, umělý grafit je špatný.

Oblast použití

Grafit má mnoho vynikajících vlastností, proto je široce používán v metalurgii, strojírenství, elektrotechnice, chemickém, textilním, národním obranném průmyslu a dalších průmyslových odvětvích. Oblasti použití přírodního a umělého grafitu se překrývají a liší.

V metalurgickém průmyslu lze přírodní vločkový grafit použít k výrobě žáruvzdorných materiálů, jako jsou magnéziové uhlíkové cihly a hliníkové uhlíkové cihly, díky jeho dobré oxidační odolnosti.

Umělý grafit lze použít jako elektrody pro výrobu oceli, zatímco elektrody vyrobené z přírodního grafitu je obtížné použít v elektrických pecích na výrobu oceli s náročnými provozními podmínkami.

Ve strojírenském průmyslu se grafitové materiály obvykle používají jako materiály odolné proti opotřebení a mazací materiály. Přírodní vločkový grafit má dobrou mazací schopnost a často se používá jako přísada do mazacích olejů.

Zařízení pro dopravu korozivních médií široce využívá pístní kroužky, těsnicí kroužky a ložiska z umělého grafitu a během provozu není nutné přidávat mazací olej.

Ve výše uvedených oblastech lze také použít kompozitní materiály z přírodního grafitu a polymerní pryskyřice, ale odolnost proti opotřebení není tak dobrá jako u umělého grafitu.

Umělý grafit se vyznačuje odolností proti korozi, dobrou tepelnou vodivostí a nízkou propustností. Je široce používán v chemickém průmyslu k výrobě výměníků tepla, reakčních nádrží, absorpčních věží, filtrů a dalších zařízení.

Ve výše uvedených oblastech lze také použít kompozitní materiály z přírodního grafitu a polymerní pryskyřice, ale tepelná vodivost a odolnost proti korozi nejsou tak dobré jako u umělého grafitu.