La grafite sintetica è un materiale policristallino simile alla cristallografia. Esistono molti tipi di grafite artificiale e diversi processi di produzione.
In senso lato, tutti i materiali grafitici ottenuti dopo la carbonizzazione della materia organica e la grafitizzazione ad alta temperatura possono essere collettivamente definiti grafite artificiale, come ad esempio la fibra di carbonio (grafite), il carbonio pirolitico (grafite), la grafite schiumosa, ecc.
In senso stretto, la grafite artificiale si riferisce solitamente a materiali solidi sfusi, come elettrodi di grafite, grafite isostatica, ottenuti mediante dosaggio, miscelazione, stampaggio, carbonizzazione (nota come tostatura nell'industria) e grafitizzazione, con un basso contenuto di impurità di materie prime di carbone (coke di petrolio, coke di asfalto, ecc.) come aggregato e pece di carbone come legante.
Esistono molte forme di grafite artificiale, tra cui polvere, fibra e blocchi, ma in senso stretto la grafite artificiale si riferisce solitamente ai blocchi, che devono essere lavorati per ottenere una forma specifica prima dell'uso. Può essere considerata un materiale multifase, che comprende la fase grafitica trasformata da particelle di carbonio come il coke di petrolio o il coke di asfalto, la fase grafitica trasformata dal legante di pece di carbone che riveste le particelle, l'accumulo di particelle o i pori formati dal legante di pece di carbone dopo il trattamento termico, ecc. In generale, maggiore è la temperatura del trattamento termico, maggiore è il grado di grafitizzazione. Nella produzione industriale di grafite artificiale, il grado di grafitizzazione è solitamente inferiore al 90%.
Rispetto alla grafite naturale, la grafite artificiale presenta una minore conducibilità termica ed elettrica, lubrificazione e plasticità, ma possiede anche una migliore resistenza all'usura, alla corrosione e una bassa permeabilità.
Le materie prime per la produzione di grafite artificiale includono principalmente coke di petrolio, coke aghiforme, coke di asfalto, pece di carbone, microsfere di carbonio, ecc. I suoi prodotti derivati includono principalmente elettrodi di grafite, anodi precotti, grafite isostatica, grafite ad alta purezza, grafite nucleare, scambiatori di calore e così via.
L'applicazione della grafite artificiale nei prodotti si riflette principalmente nei seguenti aspetti:
1. Elettrodo di grafite: Utilizzando coke di petrolio e coke aghiforme come materie prime e pece di carbone come legante, l'elettrodo di grafite viene prodotto mediante calcinazione, dosaggio, miscelazione, pressatura, tostatura, graptitizzazione e lavorazione meccanica. È ampiamente utilizzato in forni elettrici per la produzione di acciaio, silicio industriale, fosforo giallo e altre apparecchiature, rilasciando energia elettrica sotto forma di arco per riscaldare e fondere la carica.
2. Anodo precotto: realizzato con coke di petrolio come materia prima e pece di carbone come legante attraverso calcinazione, dosaggio, miscelazione, pressatura, tostatura, impregnazione, grafitizzazione e lavorazione, viene generalmente utilizzato come anodo conduttivo di apparecchiature per la produzione di alluminio elettrolitico.
3. Cuscinetti, anelli di tenuta: nelle apparecchiature per il trasporto di fluidi corrosivi, si utilizzano ampiamente anelli del pistone, anelli di tenuta e cuscinetti in grafite artificiale, che funzionano senza l'aggiunta di olio lubrificante.
4. Classe di scambiatori di calore e filtri: la grafite artificiale possiede caratteristiche di resistenza alla corrosione, buona conduttività termica e bassa permeabilità. È ampiamente utilizzata nell'industria chimica per la realizzazione di scambiatori di calore, reattori, assorbitori, filtri e altre apparecchiature.
5. Grafite speciale: con coke di petrolio di alta qualità come materia prima, pece di carbone o resina sintetica come legante, attraverso la preparazione della materia prima, dosaggio, impastamento, pressatura, frantumazione, miscelazione, stampaggio, tostatura multipla, penetrazione multipla, purificazione e grafitizzazione, lavorazione e produzione, generalmente comprende grafite isostatica, grafite nucleare, grafite ad alta purezza, utilizzata nei settori aerospaziale, elettronico e dell'industria nucleare.
Data di pubblicazione: 23 novembre 2022