Luonnollisen grafiitin ja keinografiitin ero ja yhteys

Ottaen huomioon, että keinotekoinen grafiitti suppeassa merkityksessä valmistetaan yleensä luonnongrafiitista raaka-aineena, tässä artikkelissa vain analysoidaan ja käsitellään luonnongrafiitin ja suppean merkityksen keinotekoisen grafiitin välistä eroa ja yhteyttä.

Kristallirakenne

Luonnongrafiitin kidekehitys on suhteellisen täydellistä, luonnollisen hiutalegrafiitin grafitoitumisaste on yleensä yli 98 prosenttia ja luonnollisen mikrokiteisen grafiitin grafitoitumisaste on yleensä alle 93 prosenttia.

Keinotekoisen grafiitin kiteiden kehittymisaste riippuu raaka-aineesta ja lämpökäsittelyn lämpötilasta. Yleisesti ottaen mitä korkeampi lämpökäsittelylämpötila on, sitä korkeampi on grafitoitumisaste. Tällä hetkellä teollisuudessa valmistetun keinografiitin grafitoitumisaste on yleensä alle 90 prosenttia.

Oorganisaatiorakenne

Luonnonhiutalegrafiitti on yksikide, jolla on suhteellisen yksinkertainen rakenne, jossa on vain kristallografisia vikoja (pistevirheitä, sijoiltaan, pinoamisvirheitä jne.) ja makroskooppisesti anisotrooppisia rakenteellisia ominaisuuksia. Luonnollisen mikrokiteisen grafiitin rakeet ovat pieniä, rakeet ovat epätasaisesti järjestettyjä ja epäpuhtauksien poistamisen jälkeen on huokoset, jotka osoittavat isotrooppisia rakenteellisia ominaisuuksia makroskooppisella tasolla.

Keinotekoista grafiittia voidaan pitää eräänlaisena monifaasimateriaalina, mukaan lukien grafiittifaasi, joka on muunnettu hiilipitoisilla hiukkasilla, kuten maaöljykoksi tai asfalttikoksi, grafiittifaasi, joka on muunnettu hiukkasten ympärille päällystetyllä kivihiilen pihkasideaineella, ja hiukkasten kerääntymisen tai hiilen muodostamat huokoset pihkasideaine lämpökäsittelyn jälkeen.

Phyinen muoto

Luonnongrafiitti on yleensä jauheena ja sitä voidaan käyttää yksinään, mutta sitä käytetään yleensä yhdessä muiden materiaalien kanssa.

Keinotekoista grafiittia on monia muotoja, mukaan lukien jauhe, kuitu ja lohko, kun taas keinotekoinen grafiitti suppeassa merkityksessä on yleensä lohko, joka on käsiteltävä tiettyyn muotoon käytettäessä.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Luonnongrafiitilla ja keinotekoisella grafiitilla on yhteistä, myös suorituskyvyssä on eroja. Esimerkiksi luonnongrafiitti ja keinotekoinen grafiitti ovat hyviä lämmön ja sähkön johtimia, mutta grafiittijauheen samalla puhtaudella ja hiukkaskoolla luonnollisen hiutalegrafiitin lämmönsiirtokyky ja johtavuus on paras, luonnollinen mikrokiteinen kivimuste toiseksi, keinografiitti alhaisin.

Grafiitilla on hyvä voitelevuus ja tietty plastisuus, luonnollinen hiutalegrafiittikiteiden kehitys on täydellisempää, kitkakerroin on pieni, paras voitelukyky, korkein plastisuus ja tiheä kiteinen grafiitti ja kryptokiteinen grafiitti, keinotekoinen grafiitti on huono.

Sovelluskenttä

Grafiitilla on monia erinomaisia ​​ominaisuuksia, joten sitä käytetään laajalti metallurgiassa, koneissa, sähkö-, kemian-, tekstiili-, maanpuolustus- ja muilla teollisuuden aloilla. Luonnongrafiitin ja keinografiitin sovellusalat menevät päällekkäin ja eroavat toisistaan.

Metallurgisessa teollisuudessa luonnonhiutalegrafiitista voidaan valmistaa tulenkestäviä materiaaleja, kuten magnesiumoksidi-hiilitiiliä ja alumiini-hiilitiiliä sen hyvän hapettumisenkestävyyden ansiosta.

Keinotekoista grafiittia voidaan käyttää teräksen valmistuselektrodeina, kun taas luonnongrafiitista valmistettuja elektrodeja on vaikea käyttää teräksen valmistuksen sähköuuneissa ankarissa käyttöolosuhteissa.

Koneteollisuudessa grafiittimateriaaleja käytetään yleensä kulutusta kestävinä ja voiteluaineina. Luonnonhiutalegrafiitilla on hyvä voitelevuus ja sitä käytetään usein voiteluöljyjen lisäaineena.

Syövyttäviä aineita kuljettavassa laitteessa käytetään laajasti keinografiitista valmistettuja männänrenkaita, tiivisterenkaita ja laakereita, eikä niitä tarvitse lisätä voiteluöljyä käytön aikana.

Luonnongrafiitti- ja polymeerihartsikomposiittimateriaaleja voidaan myös käyttää yllä olevilla aloilla, mutta kulutuskestävyys ei ole yhtä hyvä kuin keinografiitilla.

Keinotekoisella grafiitilla on korroosionkestävyys, hyvä lämmönjohtavuus ja alhainen läpäisevyys. Sitä käytetään laajalti kemianteollisuudessa lämmönvaihtimien, reaktiosäiliöiden, absorptiotornien, suodattimien ja muiden laitteiden valmistukseen.

Myös luonnongrafiitti- ja polymeerihartsikomposiittimateriaaleja voidaan käyttää yllä olevilla aloilla, mutta lämmönjohtavuus ja korroosionkestävyys eivät ole yhtä hyviä kuin keinografiitilla.