Ero luonnongrafiitin ja keinotekoisen grafiitin välillä

Vaikka sekä luonnollinen että keinotekoinen grafiitti koostuvat pääosin hiilestä, ne eroavat toisistaan ​​merkittävästi lähteistään, rakenteeltaan, ominaisuuksiltaan ja käyttökohteltaan.
Alla tarjoan yksityiskohtaisen vertailun näitä kahta useasta näkökulmasta.
Luonnongrafiitti: Luonnollisista mineraaleista johdettu, muodostuu luonnollisesti.
Keinotekoinen grafiitti: Grafiittimateriaali, joka on valmistettu keinotekoisesti hiilipitoisista materiaaleista, kuten öljykoksista ja piikoksista, useilla korkean -lämpötilojen lämpökäsittelyillä (jopa 3000 astetta).
Niiden lähteitä ja tuotantoprosesseja verrattaessa luonnongrafiitti on peräisin luonnongrafiittimalmista ja sitä tuotetaan fysikaalisilla menetelmillä, kuten louhinnalla ja vaahdotuksella. Keinotekoinen grafiitti on peräisin pääasiassa maaöljykoksista, neulakokksista ja pikokksista. Tuotantoprosessi sisältää monimutkaisen prosessin, johon kuuluu kalsinointi, murskaus, jauhaminen, vaivaaminen, muovaus (ekstruusio, muovaus, isostaattinen puristus), paahtaminen, kyllästäminen ja grafitointi (avainvaihe). Tämä prosessi voi kestää useita kuukausia.
Rakenne ja morfologia:
Luonnongrafiitilla on korkeampi kiteisyysaste, suurempi raekoko ja säännöllinen lamellirakenne. Se luokitellaan hiutalegrafiittiin (levy{1}}kaltaiseen), mikrokiteiseen grafiittiin (tunnetaan myös nimellä maanläheinen grafiitti, jossa on hienojakoisia hiukkasia) ja massiivinen grafiitti (harvinainen). Niillä on merkittävä anisotropia.
Keinotekoisella grafiitilla on suhteellisen alhainen kiteisyys, pieni raekoko ja hieman epäjärjestynyt rakenne. Sen morfologia määräytyy prosessointimenetelmän mukaan, ja se löytyy massasta, elektrodeista, isostaattisesti puristetusta grafiitista, grafiittipaperista/foliosta jne. Anisotropiaastetta voidaan säätää prosessoimalla, ja se on yleensä vähemmän voimakas kuin luonnollinen grafiitti ja pyrkii kohti isotropiaa.
Suorituskykyominaisuudet:
Luonnongrafiitti voidaan puhdistaa yli 99,9 %:iin, mutta prosessi on monimutkainen ja kallis. Se sisältää usein epäpuhtauksia, kuten silikaatteja. Sillä on erinomainen voitelukyky, ja hiutalegrafiitti on korkealaatuinen-kiinteä voiteluaine. Sillä on kuitenkin alhainen mekaaninen lujuus ja pehmeä rakenne. Sen epäsäännöllinen hiukkasmuoto voi johtaa huonoon yhtenäisyyteen, kun se sekoitetaan elektrodimateriaalien kanssa.
Artificial graphite is extremely pure (>99,9%), koska useimmat epäpuhtaudet haihtuvat grafitoinnin korkeissa lämpötiloissa. Sillä on hyvä voitelevuus, mutta se on yleensä huonompi kuin luonnollinen hiutalegrafiitti. Sillä on suurempi mekaaninen lujuus ja tiheämpi rakenne kalsinoinnin ja kyllästyksen ansiosta. Sen hiukkasten muoto on säädettävissä (esim. sferoidisaatio), mikä parantaa prosessoitavuutta ja yhteensopivuutta elektrodimateriaalien kanssa.
Näiden ominaisuuksien perusteella niiden sovellukset keskittyvät eri näkökohtiin.
Luonnongrafiittia käytetään pääasiassa anodimateriaaleissa, tulenkestävissä materiaaleissa ja voiteluaineissa. Keinotekoista grafiittia käytetään ensisijaisesti puolijohteissa, aurinkosähköissä ja ydinreaktorien hidastajissa sen korkean puhtauden ja lujuuden vuoksi. Sitä käytetään myös mekaanisten tiivisteiden, laakerien ja muiden sovellusten valmistukseen sen korkean lujuuden ja kulutuskestävyyden vuoksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että edullisia kustannuksia ja suurta kapasiteettia vaativissa sovelluksissa luonnongrafiittia voidaan käyttää silloin, kun suorituskykyvaatimukset eivät ole kovin vaativia.
Keinotekoinen grafiitti on parempi valinta korkealaatuisiin{0}}akkuihin ja erikoisteollisuussovelluksiin sovelluksissa, jotka vaativat suurta tehoa, pitkää käyttöikää, turvallisuutta ja rakenteellista lujuutta.