Разница и связь между природным графитом и искусственным графитом

Ввиду того, что искусственный графит в узком смысле обычно получают из природного графита в качестве сырья, в данной статье анализируются и обсуждаются только различие и связь между природным графитом и искусственным графитом в узком смысле.

Кристальная структура

Развитие кристаллов природного графита относительно завершено, степень графитизации природного чешуйчатого графита обычно превышает 98 процентов, а степень графитизации природного микрокристаллического графита обычно ниже 93 процентов.

Степень развития кристаллов искусственного графита зависит от сырья и температуры термообработки. Вообще говоря, чем выше температура термообработки, тем выше степень графитизации. В настоящее время степень графитации искусственного графита, выпускаемого в промышленности, обычно не превышает 90%.

Oорганизационная структура

Природный чешуйчатый графит представляет собой монокристалл относительно простой структуры, имеющий только кристаллографические дефекты (точечные дефекты, дислокации, дефекты упаковки и т. д.) и макроскопически проявляющий анизотропные структурные характеристики. Зерна природного микрокристаллического графита мелкие, расположены беспорядочно, имеются поры после удаления примесей, проявляющие изотропные структурные характеристики на макроскопическом уровне.

Искусственный графит можно рассматривать как разновидность многофазного материала, включающего графитовую фазу, преобразованную углеродистыми частицами, такими как нефтяной кокс или асфальтовый кокс, графитовую фазу, преобразованную связующим веществом каменноугольного пека, покрывающим частицы, и поры, образованные скоплением частиц или угля. пековое вяжущее после термической обработки.

Pфизическая форма

Природный графит обычно существует в виде порошка и может использоваться отдельно, но обычно он используется в сочетании с другими материалами.

Существует много форм искусственного графита, включая порошок, волокно и блок, в то время как искусственный графит в узком смысле обычно представляет собой блок, которому при использовании необходимо придать определенную форму.

Физические и химические свойства

Природный графит и искусственный графит имеют общие черты, также существуют различия в характеристиках. Например, природный графит и искусственный графит являются хорошими проводниками тепла и электричества, но при одинаковой чистоте и размере частиц графитового порошка теплопередача и проводимость природного чешуйчатого графита являются лучшими, на втором месте чернила из натурального микрокристаллического камня, искусственный графит самый низкий.

Графит обладает хорошей смазывающей способностью и определенной пластичностью, развитие кристаллов природного чешуйчатого графита более совершенное, коэффициент трения мал, лучшая смазывающая способность, самая высокая пластичность, плотный кристаллический графит и криптокристаллический графит, искусственный графит плохой.

Область применения

Графит обладает многими превосходными свойствами, поэтому он широко используется в металлургии, машиностроении, электротехнике, химической, текстильной, оборонной и других отраслях промышленности. Области применения природного графита и искусственного графита пересекаются и различаются.

В металлургической промышленности природный чешуйчатый графит может использоваться для производства огнеупорных материалов, таких как магнезиально-угольные кирпичи и алюминиево-углеродные кирпичи, благодаря его хорошей стойкости к окислению.

Искусственный графит можно использовать в качестве сталеплавильных электродов, тогда как электроды из природного графита трудно использовать в сталеплавильных электропечах с жесткими условиями эксплуатации.

В машиностроении графитовые материалы обычно используются в качестве износостойких и смазочных материалов. Природный чешуйчатый графит обладает хорошей смазывающей способностью и часто используется в качестве добавки к смазочным маслам.

Оборудование для транспортировки агрессивных сред широко использует поршневые кольца, уплотнительные кольца и подшипники из искусственного графита и не требует добавления смазочного масла в процессе эксплуатации.

Композитные материалы из природного графита и полимерной смолы также могут использоваться в вышеуказанных областях, но их износостойкость не так хороша, как у искусственного графита.

Искусственный графит обладает характеристиками коррозионной стойкости, хорошей теплопроводностью и низкой проницаемостью. Он широко используется в химической промышленности для изготовления теплообменников, реакторов, абсорбционных колонн, фильтров и другого оборудования.

Композитные материалы из природного графита и полимерной смолы также могут использоваться в вышеуказанных областях, но теплопроводность и коррозионная стойкость не так хороши, как у искусственного графита.