자연 흑연과 인공 흑연의 차이

자연 흑연은 고온 및 고압 지질 환경의 장기 작용 하에 탄소 유기 물질이 풍부하여 자연의 선물입니다. 자연 흑연의 공정 특성은 주로 결정 형태에 의해 결정됩니다. 결정 형태가 다른 흑연 광물은 산업적 가치와 용도가 다릅니다.

자연 흑연의 종류는 더 다양하며, 결정 형태에 따라 밀집 결정 흑연, 판상 흑연 및 미세 결정 흑연의 세 가지 유형으로 나뉩니다.

인공 흑연은 결정학에서 다결정에 유사합니다. 인공 흑연은 여러 종류와 다양한 생산 기술이 있습니다. 넓은 의미에서, 유기 탄화 및 고온 처리를 통해 얻어진 모든 흑연 재료를 총칭하여 인공 흑연이라고 할 수 있습니다. 예를 들어 탄소(흑연) 섬유, 피롤리틱 탄소(흑연), 흑연 폼 등이 있습니다.

01 결정 구조

자연 흑연의 결정 개발은 더 완벽하며, 자연 판상 흑연의 그래피타이제이션 정도는 일반적으로 98% 이상인 반면, 자연 미세 결정 흑연의 그래피타이제이션 정도는 일반적으로 93% 이하입니다.

인공 흑연의 결정 개발 정도는 원자재와 열처리 온도에 따라 다릅니다. 일반적으로 열처리 온도가 높을수록 그래피타이제이션 정도가 높습니다. 현재 산업적으로 생산되는 인공 흑연의 그래피타이제이션 정도는 일반적으로 90% 미만입니다.

02 조직 구조

자연 판상 흑연은 상대적으로 단순한 구조의 단결정으로, 결정학적 결함(점 결함, 전위, 적층 결함 등)만을 가지고 있으며, 거시적으로 이방성 구조적 특성을 나타냅니다. 자연 미세 결정 흑연의 결정은 작고, 무질서하게 배열되어 있으며 불순물이 제거된 후에는 기공이 있어 거시적 수준에서 등방성 구조적 특성을 나타냅니다.

인공 흑연은 석유 코크스 또는 피치 코크스와 같은 탄소 입자에 의해 변형된 흑연 상, 입자 주위에 코팅된 석탄 피치 바인더에 의해 변형된 흑연 상, 입자 응집 또는 열 처리 후 석탄 피치 바인더에 의해 형성된 기공 등 복합재료의 일종으로 볼 수 있습니다.

03 물리적 형태

자연 흑연은 일반적으로 분말 형태로 존재하며 단독으로 사용할 수 있지만, 보통 다른 재료와 함께 사용됩니다.

인공 흑연의 형태는 분말, 섬유 및 블록 등 다양하며, 좁은 의미의 인공 흑연은 일반적으로 블록으로 특정 모양으로 가공할 때 사용됩니다.

04 물리적 및 화학적 특성

자연 흑연과 인공 흑연은 공통점이 있지만 성능 면에서는 차이를 보입니다. 예를 들어, 자연 흑연과 인공 흑연은 열과 전기의 좋은 전도체이지만, 같은 순도와 입자 크기의 흑연 분말에서 자연 박편 흑연의 열 전달 성능과 전도도는 가장 우수하며, 자연 미세결정석 잉크는 두 번째, 인공 흑연은 가장 낮습니다.

흑연은 좋은 윤활성과 일정한 가소성을 가지고 있으며, 자연 박편 흑연의 결정 발달은 더욱 완벽하고 마찰 계수는 작아 가장 좋은 윤활성 및 가장 높은 가소성을 가지며, 밀도가 높은 결정형 흑연과 숨은 결정형 흑연에 비해 인공 흑연은 열등합니다.

05 응용 분야

흑연은 많은 우수한 특성을 가지고 있어 야금, 기계, 전기, 화학, 섬유, 국방 및 기타 산업 부문에서 널리 사용됩니다. 자연 흑연과 인공 흑연의 응용 분야에는 겹치는 부분이 있지만 다른 점도 있습니다.

야금 산업에서는 자연 박편 흑연이 좋은 산화 저항성 덕분에 마그네슘 탄소 벽돌 및 알루미늄 탄소 벽돌과 같은 내화 재료를 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

인공 흑연은 강철 제강을 위한 전극으로 사용될 수 있지만, 자연 흑연으로 만든 전극은 제강 전기로의 또는 열악한 조건에서 사용하기 어렵습니다.

기계 산업에서는 흑연 재료가 일반적으로 마모 저항 및 윤활 재료로 사용됩니다. 자연 박편 흑연은 좋은 윤활성을 가지고 있어 윤활유의 첨가제로 자주 사용됩니다.

자연 흑연과 폴리머 수지 복합체도 위의 분야에서 사용할 수 있지만, 내마모성이 인공 흑연만큼 좋지 않습니다.

인공 흑연은 부식 저항성, 좋은 열 전도성, 낮은 투과성을 가지고 있어 화학 산업에서 열 교환기, 반응 탱크, 흡수탑, 필터 및 기타 장비를 만드는 데 널리 사용됩니다.

자연 흑연과 폴리머 수지 복합체도 위의 분야에서 사용할 수 있지만, 열 전도성 및 부식 저항성은 인공 흑연보다 좋지 않습니다.