Doğal Grafit ve Yapay Grafit Arasındaki Fark

Doğal grafit, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç jeolojik ortamlarının uzun vadeli etkisi altında zengin karbon organik maddesidir ve doğanın bir armağanıdır. Doğal grafitin süreç özellikleri esasen kristal morfolojisi tarafından belirlenir. Farklı kristal morfolojilerine sahip grafit mineralleri, farklı sanayi değerlerine ve kullanım alanlarına sahiptir.

Doğal grafit türleri açısından daha fazladır; farklı kristal morfolojisine göre, doğal grafit yoğun kristal grafit, pul grafit ve kriptokristalin grafit olmak üzere üç türe ayrılır.

Yapay grafit, kristalografi açısından polikristallere benzer. Birçok türde yapay grafit ve farklı üretim teknikleri vardır. Geniş anlamda, organik karbonizasyon ve grafitlenme yüksek sıcaklık işlemi ile elde edilen tüm grafit malzemeleri yapay grafit olarak topluca adlandırılabilir; örneğin, karbon (grafit) lifi, pirolitik karbon (grafit), grafit köpüğü vb.

01 Kristal Yapısı

Doğal grafitin kristal gelişimi daha mükemmeldir, doğal pul grafitin grafitleşme derecesi genellikle %98’in üzerindedir, oysa doğal mikro-kristal grafitin grafitleşme derecesi genellikle %93’ün altındadır.

Yapay grafitin kristal gelişim derecesi hammadde ve ısıl işlem sıcaklığına bağlıdır. Genel olarak, ısıl işlem sıcaklığı arttıkça grafitleşme derecesi de artar. Mevcut endüstriyel yapay grafit üretimi, grafitleşme derecesi genellikle %90’ın altındadır.

02 Organizasyonel Yapı

Doğal pul grafit, nispeten basit bir yapıya sahip tek bir kristaldir ve sadece kristalografik kusurlara (nokta kusurları, dislokasyonlar, yığın hataları vb.) sahiptir ve makro düzeyde anizotropik yapısal özellikler gösterir. Doğal mikro-kristalin grafitin taneleri küçüktür, taneler düzensiz bir şekilde düzenlenmiştir ve safsızlıklar kaldırıldıktan sonra gözenekler oluşur, makroskopik düzeyde izotropik yapısal özellikler gösterir.

Yapay grafit, petrol kok veya katran koku gibi karbonlu parçacıklar tarafından dönüştürülen grafit fazını, parçacıkların etrafına kaplanmış kömür katranı bağlayıcısı tarafından dönüştürülen grafit fazını ve ısıl işlem sırasında parçacık birikimi veya kömür katranı bağlayıcısından oluşan gözenekleri içeren bir tür çok fazlı malzeme olarak kabul edilebilir.

03 Fiziksel Form

Doğal grafit genellikle toz şeklinde bulunur ve tek başına kullanılabilir, ancak genellikle diğer malzemelerle birlikte kullanılır.

Yapay grafitin şekli daha fazladır, hem toz, fiber hem de blok şeklindedir ve yapay grafitin dar anlamı genellikle bloktur, belirli bir şeklin işlenmesi için kullanıldığında.

04 Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Doğal grafit ve yapay grafit benzerlikleri vardır, ancak performans açısından farklar da mevcuttur. Örneğin, doğal grafit ve yapay grafit iyi ısı ve elektrik iletkenleridir, ancak aynı saflıkta ve tane boyutunda grafit tozu için, doğal pul grafitin ısı transfer performansı ve iletkenliği en iyisidir, doğal mikro-kristal taş mürekkep ikinci sıradadır, yapay grafit ise en düşüğüdür.

Grafit iyi bir kayganlığa ve belirli bir plastikliğe sahiptir, doğal pul grafitin kristal gelişimi daha mükemmel olup, sürtünme katsayısı düşüktür, en iyi kayganlığa ve en yüksek plastisiteye sahiptir. Yoğun kristalin grafit ve kriptokristalin grafit ile yapay grafit ise zayıftır.

05 Uygulama Alanı

Grafit birçok mükemmel özelliğe sahiptir, bu nedenle metalurji, makine, elektrik, kimya, tekstil, savunma sanayi ve diğer endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğal grafit ve yapay grafit uygulama alanları örtüşen kısımlara sahip olsa da, farklı yönleri de vardır.

Metalurji endüstrisinde, doğal pul grafit, iyi oksidasyon direnci nedeniyle magnezyum karbon tuğlası ve alüminyum karbon tuğlası gibi refrakter malzemelerin üretilmesinde kullanılabilir.

Yapay grafit çelik üretiminde elektrot olarak kullanılabilir, ancak doğal grafitten yapılan elektrotlar çelik eritme elektrik ocağının sert koşullarında kullanılmakta zorluk çeker.

Mekanik sanayide, grafit malzemeleri genellikle aşınmaya karşı dirençli ve yağlayıcı malzemeler olarak kullanılır. Doğal pul grafit iyi bir yağlama özelliğine sahiptir ve genellikle yağlayıcı yağlarda katkı maddesi olarak kullanılır.

Doğal grafit ve polimer reçine kompozitleri yukarıdaki alanlarda da kullanılabilir, ancak aşınma direnci yapay grafit kadar iyi değildir.

Yapay grafit, korozyon direnci, iyi ısıl iletkenlik, düşük geçirgenlik gibi özelliklere sahiptir ve kimya endüstrisinde ısıl değiştiriciler, reaksiyon tankları, absorpsiyon kuleleri, filtreler ve diğer ekipmanları yapmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Doğal grafit ve polimer reçine kompozitleri yukarıdaki alanlarda da kullanılabilir, ancak ısıl iletkenlik ve korozyon direnci yapay grafit kadar iyi değildir.