מבוא ויישום של גרפיט מלאכותי

גרפיט סינטטי הוא רב גבישי הדומה לקריסטלוגרפיה. ישנם סוגים רבים של גרפיט מלאכותי ותהליכי ייצור שונים.
במובן הרחב, ניתן להתייחס לכל חומרי הגרפיט המתקבלים לאחר התפחה של חומרים אורגניים וגרפיטיזציה בטמפרטורה גבוהה כגרפיט מלאכותי, כגון סיבי פחמן (גרפיט), פחמן פירוליטי (גרפיט), גרפיט קצף וכו'.

במובן הצר, גרפיט מלאכותי מתייחס בדרך כלל לחומרים מוצקים בתפזורת, כגון אלקטרודת גרפיט, גרפיט איזוסטטי, המיוצרים על ידי אצווה, ערבוב, יציקה, פחמיזציה (הידועה כקלייה בתעשייה) וגרפיטיזציה, עם תכולת טומאה נמוכה של חומרי גלם פחם. (קוק נפט, קוק אספלט וכו') כמצרף, זפת פחם כקלסר.
ישנן צורות רבות של גרפיט מלאכותי, כולל אבקה, סיבים ובלוק, בעוד שהמובן הצר של גרפיט מלאכותי הוא בדרך כלל בלוק, שצריך לעבד לצורה מסוימת בעת השימוש. ניתן להתייחס אליו כסוג של חומר רב-פאזי, לרבות שלב הגרפיט שהומר על ידי חלקיקי פחמן כגון קוק נפט או קוק אספלט, שלב הגרפיט ההופך על ידי חומר קושר של זפת פחם המצופה סביב החלקיקים, הצטברות החלקיקים או הנקבוביות שנוצרו על ידי הפחם. קלסר זפת לאחר טיפול בחום וכו'. באופן כללי, ככל שטמפרטורת טיפול החום גבוהה יותר, כך דרגת הגרפיטיזציה גבוהה יותר. ייצור תעשייתי של גרפיט מלאכותי, מידת הגרפיטיזציה היא בדרך כלל פחות מ-90%.

בהשוואה לגרפיט טבעי, לגרפיט מלאכותי יש העברת חום ומוליכות חשמלית חלשה, סיכה ופלסטיות, אך לגרפיט מלאכותי יש גם עמידות בפני שחיקה טובה יותר, עמידות בפני קורוזיה וחדירות נמוכה מאשר לגרפיט טבעי.

חומרי הגלם לייצור גרפיט מלאכותי כוללים בעיקר קולה נפט, קוק מחט, קוק אספלט, זפת פחם, מיקרוספירות פחמן וכו'. מוצריה במורד הזרם כוללים בעיקר אלקטרודת גרפיט, אנודה אפויה מראש, גרפיט איזוסטטי, גרפיט בטוהר גבוה, גרפיט גרעיני, חום מחליף וכן הלאה.

יישום המוצר של גרפיט מלאכותי בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:

1. אלקטרודת גרפיט: עם קולה נפט וקולה מחט כחומרי גלם וזפת פחם כחומר קלסר, אלקטרודת הגרפיט מיוצרת על ידי סידוד, אצווה, ערבוב, כבישה, צלייה, גרפיטציה ועיבוד שבבי. הוא נמצא בשימוש נרחב בפלדת תנור חשמלי, סיליקון תעשייתי, זרחן צהוב וציוד אחר על ידי שחרור אנרגיה חשמלית בצורת קשת לחימום ולהמסת המטען.

2. אנודה אפויה מראש: עשויה מקוק נפט כחומר גלם וזפת פחם כחומר קלסר באמצעות סידוד, אצווה, ערבוב, לחיצה, צלייה, הספגה, גרפיטיזציה ועיבוד שבבי, הוא משמש בדרך כלל כאנודה מוליכה של ציוד אלומיניום אלקטרוליטי.

3. מיסבים, טבעת איטום: העברת ציוד מדיה קורוזיבי, גרפיט מלאכותי בשימוש נרחב עשוי טבעות בוכנה, טבעות איטום ומסבים, עבודה ללא הוספת שמן סיכה.

4. מחליף חום, מחלקת מסנן: לגרפיט מלאכותי יש מאפיינים של עמידות בפני קורוזיה, מוליכות תרמית טובה וחדירה נמוכה. זה נמצא בשימוש נרחב בתעשייה הכימית לייצור מחליף חום, מיכל תגובה, בולם, מסנן וציוד אחר.

5. גרפיט מיוחד: עם קולה נפט באיכות גבוהה כחומר גלם, זפת פחם או שרף סינטטי כחומר קלסר, באמצעות הכנת חומרי גלם, אצווה, לישה, כבישה, ריסוק, ערבוב לישה, יציקה, צלייה מרובה, חדירה מרובה, טיהור וגרפיטיזציה, עיבוד ובייצור, בדרך כלל כולל גרפיט איזוסטטי, גרפיט גרעיני, גרפיט בטוהר גבוה, בשימוש בתעופה וחלל, אלקטרוניקה, תעשייה גרעינית.