Razlika i povezanost prirodnog grafita i umjetnog grafita

S obzirom na to da se umjetni grafit u užem smislu obično priprema od prirodnog grafita kao sirovine, u ovom članku se samo analizira i razmatra razlika i povezanost prirodnog grafita i umjetnog grafita u užem smislu.

Kristalna struktura

Kristalni razvoj prirodnog grafita je relativno potpun, stepen grafitizacije prirodnog grafita je obično iznad 98 posto, a stepen grafitizacije prirodnog mikrokristalnog grafita je obično ispod 93 posto.

Stepen razvoja kristala umjetnog grafita ovisi o sirovini i temperaturi toplinske obrade. Uopšteno govoreći, što je viša temperatura termičke obrade, to je veći stepen grafitizacije. Trenutno je stepen grafitizacije vještačkog grafita proizvedenog u industriji obično manji od 90 posto.

Oorganizacionu strukturu

Prirodni pahuljasti grafit je monokristal relativno jednostavne strukture, sa samo kristalografskim defektima (tačkasti defekti, dislokacije, greške slaganja, itd.), i makroskopski pokazuje anizotropne strukturne karakteristike. Zrna prirodnog mikrokristalnog grafita su sitna, zrna su neuređena, a nakon uklanjanja nečistoća postoje pore koje pokazuju izotropne strukturne karakteristike na makroskopskom nivou.

Umjetni grafit se može smatrati vrstom višefaznog materijala, uključujući grafitnu fazu transformiranu ugljičnim česticama kao što su naftni koks ili asfaltni koks, grafitnu fazu transformiranu vezivom od ugljene smole obložene oko čestica, i pore nastale akumulacijom čestica ili uglja smolo vezivo nakon termičke obrade.

Pfizički oblik

Prirodni grafit obično postoji u obliku praha i može se koristiti sam, ali se obično koristi u kombinaciji s drugim materijalima.

Postoje mnogi oblici umjetnog grafita, uključujući prah, vlakna i blokove, dok je umjetni grafit u užem smislu obično blok, koji prilikom upotrebe treba preraditi u određeni oblik.

Fizička i hemijska svojstva

Prirodni grafit i umjetni grafit imaju zajedništvo, postoji i razlika u performansama. Na primjer, prirodni grafit i umjetni grafit su dobri provodnici topline i struje, ali za istu čistoću i veličinu čestica grafitnog praha, performanse prijenosa topline i provodljivost prirodnog grafitnog grafita su najbolji, prirodna mikrokristalna kamena tinta je druga, umjetni grafit najniža.

Grafit ima dobru mazivost i određenu plastičnost, prirodni pahuljasti razvoj kristala grafita je savršeniji, koeficijent trenja je mali, najbolja mazivost, najveća plastičnost, a gusti kristalni grafit i kriptokristalni grafit, umjetni grafit je loš.

Polje aplikacije

Grafit ima mnoga odlična svojstva, pa se široko koristi u metalurgiji, mašinama, elektrotehnici, hemijskoj industriji, tekstilu, nacionalnoj odbrani i drugim industrijskim sektorima. Područja primjene prirodnog i umjetnog grafita se preklapaju i razlikuju.

U metalurškoj industriji, prirodni grafit se može koristiti za proizvodnju vatrostalnih materijala kao što su magnezijsko-ugljične cigle i aluminij-ugljične opeke zbog svoje dobre otpornosti na oksidaciju.

Umjetni grafit se može koristiti kao elektrode za proizvodnju čelika, dok je elektrode od prirodnog grafita teško koristiti u električnim pećima za proizvodnju čelika u teškim uvjetima rada.

U industriji mašina, grafitni materijali se obično koriste kao materijali otporni na habanje i podmazivanje. Prirodni grafit ima dobru mazivost i često se koristi kao aditiv za ulja za podmazivanje.

Oprema za transport korozivnih medija naširoko koristi klipne prstenove, zaptivne prstenove i ležajeve izrađene od umjetnog grafita, te ne treba dodavati ulje za podmazivanje tokom rada.

Kompozitni materijali od prirodnog grafita i polimerne smole također se mogu koristiti u gore navedenim poljima, ali otpornost na habanje nije tako dobra kao kod umjetnog grafita.

Umjetni grafit ima karakteristike otpornosti na koroziju, dobru toplinsku provodljivost i nisku propusnost. Široko se koristi u hemijskoj industriji za izradu izmenjivača toplote, reakcionih rezervoara, apsorpcionih tornjeva, filtera i druge opreme.

Kompozitni materijali od prirodnog grafita i polimerne smole također se mogu koristiti u gore navedenim poljima, ali toplinska provodljivost i otpornost na koroziju nisu tako dobri kao umjetni grafit.