Відмінність і зв'язок між природним графітом і штучним графітом

З огляду на той факт, що штучний графіт у вузькому сенсі зазвичай готується з природного графіту як сировини, у цій статті лише аналізується та обговорюється різниця та зв’язок між природним графітом і штучним графітом у вузькому сенсі.

Кристалічна структура

Розвиток кристалів природного графіту є відносно повним, ступінь графітизації природного лускатого графіту зазвичай перевищує 98 відсотків, а ступінь графітизації природного мікрокристалічного графіту зазвичай нижче 93 відсотків.

Ступінь розвитку кристалів штучного графіту залежить від сировини і температури термічної обробки. Загалом, чим вища температура термообробки, тим вищий ступінь графітизації. В даний час ступінь графітизації штучного графіту, виробленого в промисловості, зазвичай становить менше 90 відсотків.

Oорганізаційна структура

Природний лусковий графіт є монокристалом із відносно простою структурою, лише з кристалографічними дефектами (точковими дефектами, дислокаціями, дефектами упаковки тощо) і макроскопічно демонструючи анізотропні структурні характеристики. Зерна природного мікрокристалічного графіту дрібні, зерна безладно розташовані, після видалення домішок є пори, що демонструє ізотропні структурні характеристики на макроскопічному рівні.

Штучний графіт можна розглядати як різновид багатофазного матеріалу, включаючи фазу графіту, перетворену вуглецевмісними частинками, такими як нафтовий кокс або асфальтовий кокс, фазу графіту, перетворену сполучною речовиною вугільного пеку, покритою навколо частинок, і пори, утворені накопиченням частинок або вугіллям. смоляне сполучне після термообробки.

Pфізична форма

Природний графіт зазвичай існує у формі порошку і може використовуватися окремо, але зазвичай він використовується в комбінації з іншими матеріалами.

Існує багато форм штучного графіту, включаючи порошок, волокно та блоки, тоді як штучний графіт у вузькому сенсі, як правило, є блоком, який під час використання потребує обробки в певну форму.

Фізичні та хімічні властивості

Природний графіт і штучний графіт мають спільність, також існують відмінності в продуктивності. Наприклад, натуральний графіт і штучний графіт є хорошими провідниками тепла та електрики, але для однакової чистоти та розміру частинок графітового порошку найкращі показники теплопередачі та провідності натурального лускатого графіту, природні мікрокристалічні кам’яні чорнила — на другому місці, штучний графіт — найнижчий.

Графіт має гарну змащувальну здатність і певну пластичність, розвиток кристалів природного лускатого графіту є більш досконалим, коефіцієнт тертя малий, найкраща змащувальна здатність, найвища пластичність, а щільний кристалічний графіт і криптокристалічний графіт, штучний графіт поганий.

Область застосування

Графіт має багато чудових властивостей, тому він широко використовується в металургії, машинобудуванні, електротехнічній, хімічній, текстильній, національній обороні та інших галузях промисловості. Сфери застосування природного та штучного графіту збігаються та відрізняються.

У металургійній промисловості природний лусковий графіт може бути використаний для виробництва вогнетривких матеріалів, таких як магнезіально-вуглецева цегла та алюмінієво-вуглецева цегла завдяки його хорошій стійкості до окислення.

Штучний графіт можна використовувати в якості сталеплавильних електродів, тоді як електроди з природного графіту важко використовувати в сталеплавильних електропечах з важкими умовами експлуатації.

У машинобудуванні графітові матеріали зазвичай використовують як зносостійкі та мастильні матеріали. Натуральний лусковий графіт має гарну змащувальну здатність і часто використовується як добавка до мастил.

Устаткування для транспортування корозійних середовищ широко використовує поршневі кільця, ущільнювальні кільця та підшипники зі штучного графіту, і не потребує додавання мастила під час роботи.

Композиційні матеріали з природного графіту та полімерної смоли також можна використовувати у вищевказаних областях, але зносостійкість не така висока, як у штучного графіту.

Штучний графіт має характеристики стійкості до корозії, хорошу теплопровідність і низьку проникність. Він широко використовується в хімічній промисловості для виготовлення теплообмінників, реакційних резервуарів, абсорбційних веж, фільтрів та іншого обладнання.

Композиційні матеріали з природного графіту та полімерної смоли також можна використовувати у зазначених вище областях, але теплопровідність і стійкість до корозії не такі високі, як у штучного графіту.