प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट के बीच अंतर

2025-03-26

प्राकृतिक ग्रेफाइट लंबे समय तक उच्च तापमान और उच्च दबाव भूगर्भीय वातावरण के प्रभाव में कार्बन कार्बनिक पदार्थ से समृद्ध है, जो प्रकृति का उपहार है। प्राकृतिक ग्रेफाइट की प्रक्रिया की विशेषताएँ मुख्य रूप से इसके क्रिस्टल रूप पर निर्भर करती हैं। विभिन्न क्रिस्टल रूप वाले ग्रेफाइट खनिजों के उद्योगिक मूल्य और उपयोग अलग होते हैं।

प्राकृतिक ग्रेफाइट की अधिक किस्में हैं, विभिन्न क्रिस्टल रूप के अनुसार, प्राकृतिक ग्रेफाइट को तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: घनी क्रिस्टलीय ग्रेफाइट, फ्लेक ग्रेफाइट और क्रिप्टोक्रिस्टलीन ग्रेफाइट।

कृत्रिम ग्रेफाइट क्रिस्टलोग्राफी में पॉलीक्रिस्टल के समान है। कृत्रिम ग्रेफाइट की कई किस्में और विभिन्न उत्पादन तकनीकें हैं। व्यापक अर्थ में, सभी ग्रेफाइट सामग्री जो कि कार्बनिक कार्बनाइजेशन और ग्रेफिटाइजेशन उच्च तापमान उपचार द्वारा प्राप्त की जाती हैं, को मिलाकर कृत्रिम ग्रेफाइट कहा जा सकता है, जैसे कि कार्बन (ग्रेफाइट) फाइबर, पाइरोलिटिक कार्बन (ग्रेफाइट), ग्रेफाइट फोम आदि।

01 क्रिस्टल संरचना

प्राकृतिक ग्रेफाइट का क्रिस्टल विकास अधिक परिपूर्ण है, प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट का ग्रेफिटाइजेशन डिग्री आमतौर पर 98% से ऊपर होती है, जबकि प्राकृतिक माइक्रोक्रिस्टलीन ग्रेफाइट का ग्रेफिटाइजेशन डिग्री आमतौर पर 93% से नीचे होती है।

कृत्रिम ग्रेफाइट के क्रिस्टल विकास की डिग्री कच्चे माल और गर्मी उपचार के तापमान पर निर्भर करती है। सामान्यतः, जितना अधिक उच्च तापमान उपचार होता है, ग्रेफिटाइजेशन की डिग्री उतनी ही अधिक होती है। मौजूदा औद्योगिक उत्पादन में कृत्रिम ग्रेफाइट का ग्रेफिटाइजेशन डिग्री आमतौर पर 90% से कम होती है।

02 संगठनात्मक संरचना

प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट एकल क्रिस्टल है जो अपेक्षाकृत सरल संरचना के साथ है, इसमें केवल क्रिस्टलोग्राफिक दोष (पॉइंट दोष, विस्थापन, स्टैकिंग दोष आदि) होते हैं, और मैक्रोस्कोपिक स्तर पर अनिसोट्रापिक संरचनात्मक विशेषताएँ दर्शाती हैं। प्राकृतिक माइक्रोक्रिस्टलीन ग्रेफाइट के अनाज छोटे होते हैं, अनाज बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, और अशुद्धियाँ हटाने के बाद इसमें छिद्र होते हैं, जो मैक्रोस्कोपिक स्तर पर आइसोट्रॉपिक संरचनात्मक विशेषताएँ दिखाते हैं।

कृत्रिम ग्रेफाइट को एक प्रकार के बहुफेज सामग्री के रूप में माना जा सकता है, जिसमें ग्रेफाइट फेज शामिल है जो पेट्रोलियम कोक या पिच कोक जैसे कार्बन युक्त कणों द्वारा परिवर्तित होता है, ग्रेफाइट फेज जो कणों के चारों ओर कोल पिच बाइंडर द्वारा कोटेड होता है, और उन छिद्रों जो कणों के संचय या गर्मी उपचार के बाद कोल पिच बाइंडर द्वारा बने होते हैं।

03 भौतिक रूप

प्राकृतिक ग्रेफाइट आमतौर पर पाउडर रूप में मौजूद होता है और इसे अकेले उपयोग किया जा सकता है, लेकिन आमतौर पर इसे अन्य सामग्रियों के साथ मिलाकर उपयोग किया जाता है।

कृत्रिम ग्रेफाइट का आकार अधिक होता है, पाउडर, फाइबर और ब्लॉक दोनों में, और संकीर्ण अर्थ में कृत्रिम ग्रेफाइट आमतौर पर ब्लॉक होता है, जब इसे एक निश्चित आकार में संसाधित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

04 भौतिक और रासायनिक गुण

प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट में समानता है, लेकिन प्रदर्शन पर अंतर भी है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट गर्मी और बिजली के अच्छे चालक होते हैं, लेकिन समान पवित्रता और कण आकार वाले ग्रेफाइट पाउडर के लिए, प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट की गर्मी संचरण प्रदर्शन और चालकता सबसे अच्छी होती है, प्राकृतिक माइक्रोकृष्ण पथर इंक दूसरी होती है, और कृत्रिम ग्रेफाइट सबसे कम होती है।

ग्रेफाइट में अच्छी चिकनाई और कुछ प्लास्टिसिटी होती है, प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट क्रिस्टल विकास अधिक परिपूर्ण होता है, घर्षण गुणांक कम होता है, सबसे अच्छी चिकनाई, उच्चतम प्लास्टिसिटी होती है, और घनी क्रिस्टलाइन ग्रेफाइट और क्रिप्टोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट, कृत्रिम ग्रेफाइट की स्थिति खराब होती है।

05 अनुप्रयोग क्षेत्र

ग्रेफाइट में कई उत्कृष्ट गुण होते हैं, इसलिए इसका व्यापक रूप से धातुकर्म, मशीनरी, इलेक्ट्रिकल, रासायनिक, वस्त्र, राष्ट्रीय रक्षा और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट के अनुप्रयोग क्षेत्रों में ओवरलैपिंग भाग हैं, लेकिन अन्य जगहों पर भी भिन्नताएँ हैं।

धातुकर्म उद्योग में, प्राकृतिक परतदार ग्रेफाइट का उपयोग इसके अच्छे ऑक्सीकरण प्रतिरोध के कारण मैग्नीशियम कार्बन ईंट और एल्यूमीनियम कार्बन ईंट जैसे दुर्दम्य पदार्थों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

कृत्रिम ग्रेफाइट का उपयोग स्टील निर्माण के लिए इलेक्ट्रोड के रूप में किया जा सकता है, लेकिन प्राकृतिक ग्रेफाइट से बने इलेक्ट्रोड को स्टील निर्माण इलेक्ट्रिक फर्नेस की कठोर परिस्थितियों में उपयोग करना मुश्किल होता है।

यांत्रिक उद्योग में, ग्रेफाइट सामग्रियों का उपयोग सामान्यतः पहनने के प्रतिरोधक और चिकनाई देने वाले सामग्रियों के रूप में किया जाता है। प्राकृतिक फ्लेक ग्रेफाइट में अच्छी चिकनाई होती है और इसे आम तौर पर ल्यूब्रिकेटिंग ऑयल में एक एडिटिव के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्राकृतिक ग्रेफाइट और पॉलीमर रेजिन मिश्रण भी उपरोक्त क्षेत्रों में उपयोग किए जा सकते हैं, लेकिन पहनने के प्रतिरोधकता कृत्रिम ग्रेफाइट के समान अच्छी नहीं होती।

कृत्रिम ग्रेफाइट में संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी थर्मल चालकता, कम पारगम्यता के गुण होते हैं, और इसका रासायनिक उद्योग में गर्मी एक्सचेंजर्स, प्रतिक्रिया टैंकों, अवशोषण टावरों, फ़िल्टर और अन्य उपकरण बनाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

प्राकृतिक ग्रेफाइट और पॉलीमर रेजिन मिश्रण भी उपरोक्त क्षेत्रों में उपयोग किए जा सकते हैं, लेकिन थर्मल चालकता, संक्षारण प्रतिरोध कृत्रिम ग्रेफाइट के समान अच्छी नहीं होती।