天然グラファイトと人工グラファイトの違い

天然グラファイトは、高温・高圧の地質環境の長期的な作用によって豊富な炭素有機物を含んでおり、自然の贈り物です。天然グラファイトのプロセス特性は、その結晶形態によって主に決定されます。異なる結晶形態を持つグラファイト鉱物は、異なる産業価値と用途を持ちます。

天然グラファイトの種類は多く、異なる結晶形態に基づき、天然グラファイトは密結晶グラファイト、フレークグラファイト、クリプトクリスタリングラファイトの3種類に分けられます。

人工グラファイトは、結晶学における多結晶に類似しています。人工グラファイトには多くの種類があり、異なる製造技術があります。広義には、有機炭化および高温処理によって得られたすべてのグラファイト材料を人工グラファイトとして総称できます。例えば、炭素（グラファイト）繊維、パイロリシス炭（グラファイト）、グラファイトフォームなどです。

01 結晶構造

天然グラファイトの結晶発達はより完璧であり、天然フレークグラファイトのグラファイト化度は通常98％以上であるのに対し、天然微結晶グラファイトのグラファイト化度は通常93％未満です。

人工グラファイトの結晶発達の程度は原材料と熱処理温度に依存します。一般的に言えば、熱処理温度が高いほど、グラファイト化度も高くなります。現在の人工グラファイトの産業生産では、そのグラファイト化度は通常90％未満です。

02 組織構造

天然フレークグラファイトは、比較的単純な構造の単結晶であり、結晶における欠陥（点欠陥、転位、積層欠陥など）のみを持ち、マクロレベルでは異方性の構造特性を示します。天然微結晶グラファイトの粒子は小さく、粒子は無秩序に配置され、不純物を除去した後に孔が存在し、マクロレベルで等方的な構造特性を示します。

人工グラファイトは、石油コークスやピッチコークスなどの炭素粒子によって変換されたグラファイト相、粒子の周りにコーティングされた石炭ピッチバインダーによって変換されたグラファイト相、粒子の蓄積または熱処理後の石炭ピッチバインダーによって形成された孔を含む、ある種の多相材料と見なすことができます。

03 物理形態

天然グラファイトは通常粉末の形で存在し、単独で使用できますが、他の材料と組み合わせて使用されることが一般的です。

人工グラファイトの形状はより多様で、粉末、繊維、ブロックがあり、狭義の人工グラファイトは通常ブロックであり、特定の形状に加工するために使用されます。

04 物理的および化学的性質

天然グラファイトと人工グラファイトには共通点がありますが、性能においても違いがあります。例えば、天然グラファイトと人工グラファイトは熱と電気の良導体ですが、同じ純度と粒子サイズのグラファイト粉末の場合、天然フレークグラファイトの熱伝導性能と導電性が最も優れており、天然微結晶石インクが2位、人工グラファイトが最も低いです。

グラファイトは優れた潤滑性と一定の可塑性を持ち、天然フレークグラファイトの結晶発達はより完璧で、摩擦係数が小さく、潤滑性が最も優れ、高い可塑性を持ち、密な結晶グラファイトおよび微結晶グラファイトと比較して、人工グラファイトは劣ります。

05 応用分野

グラファイトは多くの優れた特性を持っているため、冶金、機械、電気、化学、繊維、国防などの産業分野で広く使用されています。天然グラファイトと人工グラファイトの応用分野には重なる部分がありますが、異なる点もあります。

冶金業界では、天然フレークグラファイトは優れた酸化抵抗性のため、マグネシウム炭素レンガやアルミニウム炭素レンガなどの耐火材料を製造するために使用できます。

人工グラファイトは製鋼の電極として使用できますが、天然グラファイトで作られた電極は、製鋼電気炉の過酷な条件で使用することが難しいです。

機械産業では、グラファイト材料は通常、耐摩耗性および潤滑性材料として使用されます。天然フレークグラファイトは優れた潤滑性を持ち、潤滑油の添加剤としてよく使用されます。

天然グラファイトとポリマー樹脂コンポジットも上記の分野で使用できますが、耐摩耗性は人工グラファイトほど優れていません。

人工グラファイトは耐腐食性、優れた熱伝導性、低透過性の特性を持ち、化学産業で熱交換器、反応タンク、吸収塔、フィルターなどの設備を製造するために広く使用されています。

天然グラファイトおよびポリマー樹脂複合材料も上記の分野で使用できますが、熱伝導率や耐腐食性は人工グラファイトほど優れていません。