Razlika in povezava med naravnim in umetnim grafitom

Glede na to, da je umetni grafit v ožjem smislu običajno pripravljen iz naravnega grafita kot surovine, ta članek analizira in obravnava samo razliko in povezavo med naravnim grafitom in umetnim grafitom v ožjem smislu.

Kristalna struktura

Kristalni razvoj naravnega grafita je razmeroma popoln, stopnja grafitizacije naravnega kosmičastega grafita je običajno nad 98 odstotkov, stopnja grafitizacije naravnega mikrokristalnega grafita pa je običajno pod 93 odstotkov.

Stopnja kristalnega razvoja umetnega grafita je odvisna od surovine in temperature toplotne obdelave. Na splošno velja, da višja kot je temperatura toplotne obdelave, višja je stopnja grafitizacije. Trenutno je stopnja grafitizacije umetnega grafita, proizvedenega v industriji, običajno manjša od 90 odstotkov.

Oorganizacijska struktura

Naravni kosmičasti grafit je monokristal z razmeroma preprosto strukturo, ki ima samo kristalografske napake (točkovne napake, dislokacije, napake zlaganja itd.) in makroskopsko kaže anizotropne strukturne značilnosti. Zrna naravnega mikrokristalnega grafita so majhna, zrna so neurejeno razporejena in po odstranitvi nečistoč so pore, ki kažejo izotropne strukturne značilnosti na makroskopski ravni.

Umetni grafit je mogoče obravnavati kot vrsto večfaznega materiala, vključno z grafitno fazo, ki jo transformirajo delci, ki vsebujejo ogljik, kot sta naftni koks ali asfaltni koks, grafitno fazo, transformirano z vezivom iz premogovega smole, prevlečenega okoli delcev, in pore, ki nastanejo zaradi kopičenja delcev ali premoga. smolno vezivo po toplotni obdelavi.

Pfizična oblika

Naravni grafit običajno obstaja v obliki prahu in se lahko uporablja sam, običajno pa se uporablja v kombinaciji z drugimi materiali.

Obstaja veliko oblik umetnega grafita, vključno s prahom, vlakni in bloki, medtem ko je umetni grafit v ožjem smislu običajno blok, ki ga je treba ob uporabi predelati v določeno obliko.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Naravni grafit in umetni grafit imata skupnost, obstajajo tudi razlike v zmogljivosti. Na primer, naravni grafit in umetni grafit sta dobra prevodnika toplote in elektrike, vendar je za enako čistost in velikost delcev grafitnega prahu najboljši prenos toplote in prevodnost naravnega grafita v kosmičih, črnilo iz naravnega mikrokristalnega kamna drugo, umetni grafit najmanj.

Grafit ima dobro mazljivost in določeno plastičnost, razvoj kristalov naravnega grafita v kosmičih je bolj popoln, koeficient trenja je majhen, najboljša mazljivost, najvišja plastičnost ter gost kristalni grafit in kriptokristalni grafit, umetni grafit je slab.

Polje uporabe

Grafit ima veliko odličnih lastnosti, zato se pogosto uporablja v metalurgiji, strojništvu, električni, kemični, tekstilni, nacionalni obrambi in drugih industrijskih sektorjih. Področja uporabe naravnega grafita in umetnega grafita se prekrivata in razlikujeta.

V metalurški industriji se lahko naravni kosmičasti grafit uporablja za proizvodnjo ognjevzdržnih materialov, kot so magnezijevo-ogljikove opeke in aluminijevo-ogljikove opeke zaradi dobre odpornosti proti oksidaciji.

Umetni grafit se lahko uporablja kot jeklarske elektrode, medtem ko je elektrode iz naravnega grafita težko uporabljati v jeklarskih električnih pečeh s težkimi pogoji delovanja.

V strojni industriji se grafitni materiali običajno uporabljajo kot obrabno odporni in mazalni materiali. Naravni kosmičasti grafit ima dobro mazljivost in se pogosto uporablja kot dodatek za mazalna olja.

Oprema za transport korozivnih medijev široko uporablja batne obročke, tesnilne obročke in ležaje iz umetnega grafita in med delovanjem ni treba dodajati mazalnega olja.

Kompozitni materiali iz naravnega grafita in polimerne smole se lahko uporabljajo tudi na zgornjih področjih, vendar odpornost proti obrabi ni tako dobra kot pri umetnem grafitu.

Umetni grafit ima značilnosti odpornosti proti koroziji, dobre toplotne prevodnosti in nizke prepustnosti. Široko se uporablja v kemični industriji za izdelavo toplotnih izmenjevalnikov, reakcijskih rezervoarjev, absorpcijskih stolpov, filtrov in druge opreme.

Kompozitni materiali iz naravnega grafita in polimerne smole se lahko uporabljajo tudi na zgornjih področjih, vendar toplotna prevodnost in odpornost proti koroziji nista tako dobri kot pri umetnem grafitu.