Diferența dintre grafitul natural și grafitul artificial

Deși atât grafitul natural, cât și cel artificial sunt compus în principal din carbon, ele diferă semnificativ în surse, structură, proprietăți și aplicații.
Mai jos, voi oferi o comparație detaliată a celor două din mai multe perspective.
Grafit natural: Derivat din minerale naturale, se formează în mod natural.
Grafit artificial: un material de grafit produs artificial din materiale carbonice, cum ar fi cocs de petrol și cocs de smoală, printr-o serie de tratamente termice la temperatură înaltă{0}(până la 3000 de grade ).
Comparând sursele lor și procesele de producție, grafitul natural provine din minereu natural de grafit și este produs prin metode fizice, cum ar fi minerit și flotație. Grafitul artificial este derivat în principal din cocs de petrol, cocs de ac și cocs de smoală. Procesul de producție implică un proces complex care implică calcinare, zdrobire, măcinare, frământare, formare (extrudare, turnare, presare izostatică), prăjire, impregnare și grafitizare (o etapă cheie). Acest proces poate dura câteva luni.
Structură și morfologie:
Grafitul natural are un grad mai mare de cristalinitate, granulație mai mare și o structură lamelară obișnuită. Este clasificat în fulgi de grafit (-asemănător unei foi), grafit microcristalin (cunoscut și ca grafit pământesc, cu particule fine) și grafit masiv (rar). Ele prezintă o anizotropie semnificativă.
Grafitul artificial are cristalinitate relativ scăzută, granulație mică și o structură oarecum dezordonată. Morfologia sa este determinată de metoda de prelucrare, putând fi găsită în vrac, electrozi, grafit presat izostatic, hârtie/folie de grafit etc. Gradul de anizotropie poate fi controlat prin prelucrare, fiind în general mai puțin pronunțat decât grafitul natural, având tendința de izotropie.
Caracteristici de performanță:
Grafitul natural poate fi purificat la peste 99,9%, dar procesul este complex și costisitor. Conține adesea impurități precum silicații. Are un lubrifiant excelent, iar grafitul în fulgi este un lubrifiant solid de înaltă calitate-. Cu toate acestea, are o rezistență mecanică scăzută și o textură moale. Forma sa neregulată a particulelor poate duce la o uniformitate slabă atunci când este amestecată cu materialele electrozilor.
Artificial graphite is extremely pure (>99,9%) deoarece majoritatea impurităților sunt volatilizate la temperaturile ridicate de grafitizare. Are o lubrifiere bună, dar este în general inferior grafitului natural în fulgi. Are o rezistență mecanică mai mare și o structură mai densă datorită calcinării și impregnării. Forma particulelor este controlabilă (de exemplu, sferoidizare), rezultând o procesabilitate mai bună și compatibilitate cu materialele electrozilor.
Pe baza acestor proprietăți, aplicațiile lor se concentrează pe diferite aspecte.
Grafitul natural este utilizat în principal în materiale anodice, materiale refractare și lubrifianți. Grafitul artificial este utilizat în principal în semiconductori, fotovoltaice și moderatoare de reactoare nucleare datorită purității și rezistenței sale ridicate. Este, de asemenea, utilizat la fabricarea de etanșări mecanice, rulmenți și alte aplicații datorită rezistenței sale ridicate și rezistenței la uzură.
Pe scurt, pentru aplicațiile care necesită costuri reduse și capacitate mare, grafitul natural poate fi utilizat acolo unde cerințele de performanță nu sunt extrem de solicitante.
Pentru aplicațiile care necesită o capacitate de viteză mare, ciclu de viață lung, siguranță și rezistență structurală, grafitul artificial este o alegere mai bună pentru bateriile de ultimă generație și aplicațiile industriale specializate.