Разница между натуральным графитом и искусственным графитом

Натуральный графит богат углеродными органическими веществами под воздействием высоких температур и высокого давления в течение длительного времени и является даром природы. Процессуальные характеристики натурального графита в основном определяются его кристаллической морфологией. Минералы графита с различной кристаллической морфологией имеют разные промышленную ценность и применение.

Существует больше видов натурального графита, в зависимости от различной кристаллической морфологии, натуральный графит делится на три типа: плотный кристаллический графит, фрезерный графит и криптокристаллический графит.

Искусственный графит аналогичен поликристаллам в кристаллографии. Существует много видов искусственного графита и различных технологий производства. В широком смысле все графитовые материалы, полученные путем органической карбонизации и графитизации при высоких температурах, могут быть обобщены как искусственный графит, такие как углеродные (графитовые) волокна, пиролитический углерод (графит), графитовая пена и т.д.

01 Кристаллическая структура

Кристаллическое развитие натурального графита более совершенное, степень графитизации натурального фрезерного графита обычно составляет более 98%, в то время как степень графитизации натурального микро-кристаллического графита обычно составляет менее 93%.

Степень кристаллического развития искусственного графита зависит от сырья и температуры термообработки. Говоря в общем, чем выше температура термообработки, тем выше степень графитизации. В настоящее время промышленное производство искусственного графита имеет степень графитизации обычно менее 90%.

02 Организационная структура

Натуральный фрезерный графит – это однокристалл с относительно простой структурой, с только кристаллографическими дефектами (точечные дефекты, дислокации, ошибки укладки и т.д.), и макроскопически показывает анизотропные структурные характеристики. Зерна натурального микро-кристаллического графита маленькие, зерна расположены в беспорядке, и после удаления примесей остаются поры, что показывает изотропные структурные характеристики на макроскопическом уровне.

Искусственный графит может рассматриваться как многокомпонентный материал, включая графитную фазу, преобразованную углеродистыми частицами, такими как нефтяной кокс или смоляной кокс, графитную фазу, преобразованную связующим угольным пеком, покрывающим частицы, и поры, образующиеся при накоплении частиц или угольном пековом связующем после термообработки.

03 Физическая форма

Натуральный графит обычно существует в виде порошка и может использоваться в одиночестве, но обычно используется в сочетании с другими материалами.

Форма искусственного графита более разнообразна, как в виде порошка, так и волокна и блока, и в узком смысле искусственный графит обычно представляет собой блок, когда его используют для обработки в определённую форму.

04 Физические и химические свойства

Натуральный графит и искусственный графит имеют общие характеристики, но также существуют различия в производительности. Например, натуральный графит и искусственный графит - это хорошие проводники тепла и электричества, но при одинаковой чистоте и размере частиц графитового порошка, теплопроводность и электропроводность натурального фрезерного графита является лучшей, натурального микро-кристаллического графита - второй, а искусственного графита - наименьшей.

Графит обладает хорошей смазочностью и определенной пластичностью, кристаллы природного листового графита развиваются более совершенствованно, коэффициент трения мал, лучшая смазочность, наивысшая пластичность, а плотный кристаллический графит и криптокристаллический графит имеют низкие показатели.

05 Область применения

Графит имеет множество отличных свойств, поэтому он широко используется в metallurgy, машиностроении, электротехнике, химической промышленности, текстильной отрасли, национальной обороне и других отраслях. Области применения природного и искусственного графита пересекаются, но также имеют различные аспекты.

В металлургической промышленности природный листовой графит можно использовать для производства огнеупорных материалов, таких как магнезитовые угольные кирпичи и алюминиевые угольные кирпичи из-за его хорошей устойчивости к окислению.

Искусственный графит может использоваться в качестве электрода для производства стали, но электрод, изготовленный из природного графита, трудно использовать в тяжелых условиях электрической печи для выплавки стали.

В механической промышленности графитовые материалы обычно используются в качестве износостойких и смазывающих материалов. Природный листовой графит обладает хорошей смазочностью и часто используется в качестве добавки в смазочные масла.

Природный графит и композиты на основе полимерной смолы также могут использоваться в вышеупомянутых областях, но их износостойкость не так хороша, как у искусственного графита.

Искусственный графит обладает характеристиками коррозионной стойкости, хорошей теплопроводности, низкой проницаемости и широко используется в химической промышленности для изготовления теплообменников, реакционных емкостей, абсорбционных колонн, фильтров и другого оборудования.

Природный графит и композиты на основе полимерной смолы также могут использоваться в вышеупомянутых областях, но теплопроводность и коррозионная стойкость не так хороши, как у искусственного графита.