Synthetisch grafiet is een polykristallijn materiaal, vergelijkbaar met kristallografie. Er bestaan veel soorten synthetisch grafiet en verschillende productieprocessen.
In brede zin kunnen alle grafietmaterialen die verkregen worden na carbonisatie van organisch materiaal en grafitisatie bij hoge temperatuur gezamenlijk worden aangeduid als kunstmatig grafiet, zoals koolstofvezel (grafietvezel), pyrolytische koolstof (grafiet), schuimgrafiet, enzovoort.
In de engere zin verwijst kunstmatig grafiet meestal naar bulkmaterialen, zoals grafietelektroden en isostatisch grafiet, die worden vervaardigd door middel van mengen, vormen, carbonisatie (in de industrie bekend als roosteren) en grafitisatie, met een laag gehalte aan onzuiverheden in houtskoolgrondstoffen (petroleumcokes, asfaltcokes, enz.) als aggregaat en steenkoolpek als bindmiddel.
Er bestaan vele vormen van kunstmatig grafiet, waaronder poeder, vezels en blokken. In de engere zin wordt kunstmatig grafiet echter meestal in blokvorm gebruikt, dat voor gebruik in een bepaalde vorm moet worden verwerkt. Het kan worden beschouwd als een meerfasig materiaal, bestaande uit de grafietfase gevormd door koolstofdeeltjes zoals petroleumcokes of asfaltcokes, de grafietfase gevormd door steenkoolpek als bindmiddel rond de deeltjes, de deeltjesophoping of de poriën die door het steenkoolpek als bindmiddel na warmtebehandeling worden gevormd, enzovoort. Over het algemeen geldt dat hoe hoger de temperatuur van de warmtebehandeling, hoe hoger de grafitisatiegraad. Bij industriële productie van kunstmatig grafiet is de grafitisatiegraad doorgaans lager dan 90%.
Vergeleken met natuurlijk grafiet heeft kunstmatig grafiet een zwakkere warmtegeleiding, elektrische geleidbaarheid, smering en plasticiteit, maar het heeft ook een betere slijtvastheid, corrosiebestendigheid en een lagere permeabiliteit dan natuurlijk grafiet.
De grondstoffen voor de productie van kunstmatig grafiet omvatten hoofdzakelijk petroleumcokes, naaldcokes, asfaltcokes, steenkoolpek, koolstofmicrosferen, enzovoort. De eindproducten omvatten hoofdzakelijk grafietelektroden, voorgebakken anodes, isostatisch grafiet, hoogzuiver grafiet, nucleair grafiet, warmtewisselaars, enzovoort.
De producttoepassingen van kunstmatig grafiet komen hoofdzakelijk tot uiting in de volgende aspecten:
1. Grafietelektrode: De grafietelektrode wordt gemaakt met petroleumcokes en naaldcokes als grondstoffen en steenkoolpek als bindmiddel. Dit proces omvat calcineren, doseren, mengen, persen, roosteren, grafitiseren en bewerken. Grafietelektroden worden veel gebruikt in elektrische ovens voor staalproductie, industriële siliciumproductie, gele fosforproductie en andere apparatuur. Ze worden vervaardigd door elektrische energie in de vorm van een boog te genereren om de lading te verhitten en te smelten.
2. Voorgebakken anode: gemaakt van petroleumcokes als grondstof en steenkoolpek als bindmiddel door middel van calcineren, doseren, mengen, persen, roosteren, impregneren, grafitiseren en bewerken. Deze wordt over het algemeen gebruikt als geleidende anode in elektrolytische aluminiumapparatuur.
3. Lagers, afdichtingsringen: voor apparatuur die corrosieve media transporteert, worden veel zuigerveren, afdichtingsringen en lagers van kunstgrafiet gebruikt, die zonder smeerolie werken.
4. Warmtewisselaar, filterklasse: kunstgrafiet heeft de eigenschappen van corrosiebestendigheid, goede warmtegeleiding en lage permeabiliteit. Het wordt veel gebruikt in de chemische industrie voor de vervaardiging van warmtewisselaars, reactietanks, absorptievaten, filters en andere apparatuur.
5. Speciaal grafiet: gemaakt van hoogwaardige petroleumcokes als grondstof, met steenkoolpek of synthetische hars als bindmiddel, door middel van grondstofvoorbereiding, mengen, kneden, persen, breken, vormen, meervoudig roosteren, meervoudig penetreren, zuivering en grafitisatie, bewerking en afwerking, omvat over het algemeen isostatisch grafiet, nucleair grafiet en hoogzuiver grafiet, dat wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, elektronica en nucleaire industrie.
Geplaatst op: 23 november 2022