Unterschied zwischen natürlichem Graphit und künstlichem Graphit

Natürliches Graphit ist reich an organischem Kohlenstoff, das unter langfristigem Einfluss von Hochtemperatur- und Hochdruckgeologie entstanden ist, und ist ein Geschenk der Natur. Die Prozesseigenschaften von natürlichem Graphit werden hauptsächlich durch seine kristalline Morphologie bestimmt. Graphitminerale mit unterschiedlicher kristalliner Morphologie haben unterschiedliche industrielle Werte und Verwendungszwecke.

Es gibt mehr Arten von natürlichem Graphit; entsprechend der unterschiedlichen kristallinen Morphologie wird natürlicher Graphit in drei Typen unterteilt: dichten kristallinen Graphit, Flake-Graphit und kryptokristallinen Graphit.

Künstliches Graphit ist analog zu Polykrystallin in der Kristallographie. Es gibt viele Arten von künstlichem Graphit und unterschiedliche Produktionstechniken. Im weitesten Sinne können alle Graphitmaterialien, die durch organische Karbonisierung und grafitierende Hochtemperaturbehandlung gewonnen werden, zusammenfassend als künstliches Graphit bezeichnet werden, wie zum Beispiel Kohlenstoff (Graphit)-Fasern, pyrolytisches Kohlenstoff (Graphit), Graphit-Schaum usw.

01 Kristallstruktur

Die Kristallentwicklung von natürlichem Graphit ist perfekter, der Grad der Grafitierung von natürlichem Flake-Graphit liegt normalerweise über 98 %, während der Grad der Grafitierung von natürlichem mikrokrystalline Graphit normalerweise unter 93 % liegt.

Der Grad der Kristallentwicklung von künstlichem Graphit hängt von den Rohstoffen und der Wärmebehandlungstemperatur ab. Allgemein gilt, je höher die Wärmebehandlungstemperatur, desto höher der Grad der Grafitierung. Bei der heutigen industriellen Produktion von künstlichem Graphit liegt der Grad der Grafitierung normalerweise unter 90 %.

02 Organisationsstruktur

Natürlicher Flake-Graphit ist ein Einkristall mit einer relativ einfachen Struktur, der nur kristallographische Defekte (Punktdefekte, Versetzungen, Stapelfehler usw.) aufweist und makroskopisch anisotropische Strukturmerkmale zeigt. Die Körner von natürlichem mikrokrystalline Graphit sind klein, die Körner sind ungeordnet angeordnet, und nach der Entfernung der Verunreinigungen zeigen sich Poren, die makroskopisch isotropische Strukturmerkmale aufweisen.

Künstliches Graphit kann als eine Art Multiphase-Material angesehen werden, das die durch kohlenstoffhaltige Partikel wie Petroleumbraun oder Pechbraun transformierte Graphitphase, die durch Kohlenpitchbinder um die Partikel beschichtet ist, und die durch Partikelansammlungen oder Kohlenpitchbinder nach der Wärmebehandlung gebildeten Poren umfasst.

03 Physische Form

Natürliches Graphit existiert normalerweise in Pulverform und kann allein verwendet werden, wird jedoch normalerweise in Kombination mit anderen Materialien verwendet.

Die Form von künstlichem Graphit ist vielfältiger, sowohl als Pulver, Faser als auch Block; im engeren Sinne wird künstliches Graphit meist als Block verwendet, wenn es in eine bestimmte Form verarbeitet wird.

04 Physikalische und chemische Eigenschaften

Natürliches Graphit und künstliches Graphit weisen Gemeinsamkeiten auf, bestehen jedoch auch Unterschiede in der Leistung. Zum Beispiel sind sowohl natürliches Graphit als auch künstliches Graphit gute Wärme- und Stromleiter, aber bei gleicher Reinheit und Partikelgröße hat natürliches Flockengraphit die beste Wärmeübertragungsleistung und Leitfähigkeit, danach folgt natürliches mikro-kristallines Graphit und künstliches Graphit hat die niedrigste.

Graphit hat gute Gleiteigenschaften und eine gewisse Plastizität; die Kristallentwicklung von natürlichem Flockengraphit ist perfekter, der Reibungskoeffizient ist klein, die besten Gleiteigenschaften und die höchste Plastizität, während dichtkristallines Graphit und kryptokristallines Graphit sowie künstliches Graphit schwächer sind.

05 Anwendungsgebiet

Graphit hat viele hervorragende Eigenschaften, weshalb er in der Metallurgie, Maschinenbau, Elektro-, Chemie-, Textil-, Verteidigungs- und anderen Industriezweigen weit verbreitet ist. Die Anwendungsbereiche von natürlichem Graphit und künstlichem Graphit überlappen sich, weisen jedoch auch Unterschiede auf.

In der metallurgischen Industrie kann natürliches Flockengraphit aufgrund seiner guten Oxidationsbeständigkeit zur Herstellung von feuerfesten Materialien wie Magnesium-Kohlenstoff-Ziegeln und Aluminium-Kohlenstoff-Ziegeln verwendet werden.

Künstliches Graphit kann als Elektrode für die Stahlerzeugung verwendet werden, jedoch ist die Verwendung von Elektroden aus natürlichem Graphit unter den harten Bedingungen des Elektrostahlofens schwierig.

In der Maschinenbaubranche werden Graphitmaterialien normalerweise als verschleißfeste und schmierende Materialien eingesetzt. Natürliches Flockengraphit hat gute Gleiteigenschaften und wird häufig als Zusatzstoff im Schmieröl verwendet.

Natürliches Graphit und Polymerharz-Verbundstoffe können ebenfalls in den oben genannten Bereichen verwendet werden, sind jedoch in der Verschleißfestigkeit nicht so gut wie künstliches Graphit.

Künstliches Graphit hat die Eigenschaften der Korrosionsbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, niedrige Permeabilität und wird in der chemischen Industrie häufig zur Herstellung von Wärmewechseln, Reaktionstanks, Absorptionstürmen, Filtern und anderen Einrichtungen verwendet.

Natürliches Graphit und Polymerharz-Verbundstoffe können auch in den oben genannten Bereichen eingesetzt werden, jedoch ist die Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit nicht so gut wie bei künstlichem Graphit.