Konstgjord grafit

Elektrokemisk prestanda
Jämfört med naturlig grafit kan konstgjord grafit inte bara kontrollera dess kvalitet och struktur mer strikt utan också ha bättre elektrokemisk prestanda. Som ett vanligt batterimaterial har grafit alltid gynnats. Men med den kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik kan människor krossa naturlig grafit och sedan bearbeta konstgjord grafit genom kemiska eller fysiska processer. Därför, som ett batterimaterial, har det ett brett spektrum av användningsmöjligheter och är känt som ett mycket potentiellt alternativt material.

Anpassad design
Den kan också justera strukturen och morfologin för att uppnå skräddarsydd design för att möta prestandakraven för olika applikationsscenarier. Till exempel, genom att finkontrollera dess mikrostruktur, kan det bli olika typer av batterimaterial som superkondensatorer, energilagringsmaterial och litiumjonbatterier. Denna egenskap gör konstgjord grafit till ett hett ämne inom forskning om batterimaterial.

Hög elektrisk ledningsförmåga
Det är ett material tillverkat av naturlig grafit, som ändrar sin kristallstruktur genom högtemperatursintring för att bilda ett material med hög ledningsförmåga, hög temperaturstabilitet och hög strukturell styrbarhet. Det används ofta inom många områden, men det vanligaste är i batterier. Konstgjord grafit i moderna batterier används främst på negativa plattor för att lagra och frigöra joner i den negativa elektroden, som genererar en elektrisk ström. Jämfört med naturlig grafit är den renare, har högre ledningsförmåga och har en mer homogen struktur, vilket förbättrar batteriets prestanda och livslängd.

Elektrisk ledningsförmåga hos konstgjord grafit
Det faktum att konstgjord grafit är elektriskt ledande beror på dess atomära struktur. Varje kolatom i en konstgjord grafitkristall har fyra valenselektroner, även kallade yttre elektroner, som kan bilda bindningar med angränsande atomer. Men bara tre av de fyra valenselektronerna går in i en bindning, medan den fjärde elektronen förblir fritt rörlig och därmed tillåter elektricitet att ledas.

Värmeledningsförmåga hos konstgjord grafit
Konstgjord grafit har utmärkt värmeledningsförmåga i kombination med hög temperaturbeständighet. konstgjord grafit har ingen smältpunkt; det övergår från fast tillstånd direkt till gasformigt tillstånd. Denna process kallas sublimering. I en inert gasatmosfär blir konstgjord grafit plastiskt deformerbar med början vid en temperatur på 2500 grader. Vid temperaturer över 3750 grader sublimeras artificiell grafit även utan närvaro av syre.

Kemisk beständighet hos konstgjord grafit
Konstgjord grafit är ett av de mest kemiskt resistenta materialen. Det är resistent mot nästan alla medier av organisk kemi. Dessa inkluderar typiskt mellan- och/eller slutprodukter inom petrokemi, kolraffinering, plastindustri, tillverkning av färger, beläggningar, kylmedel och frostskyddsmedel, men även inom kosmetika- och livsmedelsindustrin. konstgjord grafit är också resistent mot de flesta oorganiska medier, såsom icke-oxiderande syror, alkalier, vattenhaltiga saltlösningar och de flesta tekniska gaser.

Sammansättning
Konstgjord grafit:Producerad från ett kolhaltigt råmaterial genom högtemperaturbearbetning, uppvisar konstgjord grafit en välordnad atomstruktur. Den har en renhetsnivå som överstiger 99 % kol, och de återstående föroreningarna består huvudsakligen av aska och flyktiga material.
Naturlig grafit:Naturlig grafit, som härrör från naturligt förekommande mineralfyndigheter, bildas genom metamorfos av organiskt material. Den består av varierande kolhalt, vanligtvis från 15 % till 95 %, med den återstående sammansättningen som består av föroreningar som aska, svavel och spårämnen.

Tillverkningsprocesser
Konstgjord grafit:Produktionen av konstgjord grafit involverar grafitisering av kolhaltiga material, såsom petroleumkoks eller stenkolstjärabeck, vid temperaturer som överstiger 2 500 grader. Denna process möjliggör inriktning av kolatomer, vilket resulterar i en mycket kristallin struktur med utmärkt termisk och elektrisk ledningsförmåga.
Naturlig grafit:Utvunnet från gruvor eller stenbrott genomgår naturlig grafit flera mekaniska och kemiska behandlingar för att förbättra dess kvalitet. Dessa processer inkluderar målning, flotation, rening och mikronisering, vilket gör det möjligt att ta bort föroreningar och justera partikelstorlek och fördelning.

Fysiska och kemiska egenskaper
Konstgjord grafit:Konstgjord grafit har överlägsna fysikaliska egenskaper jämfört med sin naturliga motsvarighet. Den uppvisar hög densitet, låg porositet och enastående termisk och elektrisk ledningsförmåga. Dessutom ger konstgjord grafit utmärkt motståndskraft mot kemisk korrosion, vilket gör den lämplig för krävande applikationer.
Naturlig grafit:Naturlig grafit uppvisar lägre densitet, högre porositet och måttlig termisk och elektrisk ledningsförmåga. Dess egenskaper kan variera beroende på ursprung och bearbetningstekniker som används. Även om det kanske inte har samma prestandanivå som konstgjord grafit, finner naturlig grafit fortfarande bred användning i olika industrier.

Ansökningar
Konstgjord grafit:På grund av dess exceptionella egenskaper finner konstgjord grafit omfattande användning i avancerade industrier. Det är en viktig komponent i litiumjonbatterier, vilket ökar deras energitäthet och förlänger deras livslängd. konstgjord grafit används också i högtemperaturapplikationer som deglar, elektroder och värmeelement.
Naturlig grafit:Naturlig grafit finner användning i olika sektorer. Det används ofta som smörjmedel på grund av dess självsmörjande egenskaper. Dessutom används naturlig grafit i stål- och bilindustrin för deglar, gjuteribeläggningar, bromsbelägg och packningar. Den fungerar också som ett anodmaterial i alkaliska batterier och i kärnreaktorer som moderator.

Beredning av pulver och pasta
Råvaror för konstgjord grafittillverkning (petroleumkoks, beckkoks, kimrök, naturlig grafit och sekundärt grafitskrot laddas och lagras i råmaterialsilor. Först mals råvarorna i krossar och kulkvarnar. Det resulterande pulvret konditioneras sedan enligt partikelstorleksfördelningen. Slutligen blandas pulvret med ett bindemedel för att framställa en pasta med koltjärabeck eller petroleumbeck.

Formbildande
Den resulterande degiga blandningen kan komprimeras med användning av en av formbildningsteknikerna: extrudering, vibroformning eller kall isostatisk pressning.
● Extrudering består i att pressa den degiga blandningen genom ett munstycke med en öppning. Extrudering resulterar i en lång produkt som stänger, stänger, långa plattor eller rör med regelbundna tvärsnitt, som kan skäras i bitar av önskad längd. Extruderade grafitmaterial är isotropa. Egenskaperna i extruderingsriktningen skiljer sig från egenskaperna i andra riktningar.
● Vibrationsgjutning är en diskontinuerlig formningsmetod för produkter med stora dimensioner. En form fylls med den degiga blandningen och en tung metallplatta läggs ovanpå den. Därefter komprimeras materialet genom att vibrera formen. De formade kropparna visar en högre grad av isotropi jämfört med extruderade material.
● Kall isostatisk pressning är pulverkomprimeringsmetoden som utförs vid rumstemperatur och innebär att man applicerar tryck från flera håll genom ett flytande medium som omger den komprimerade delen. En flexibel form nedsänkt i ett trycksatt flytande medium används. Material med enhetlig anisotrop struktur framställs med den isostatiska pressmetoden.

Bakning
De komprimerade delarna värmebehandlas i en anaerob bakugn vid temperaturer mellan 900 och 1200 grader (1650 och 2200 grader F). Karbonisering sker under gräddningen. Det resulterar i termisk nedbrytning av bindemedlet till elementärt kol och flyktiga komponenter. Kol som bildas i förkolningsprocessen binder pulverpartiklarna. Volymen av bindemedlet är högre än volymen av det bildade kolet. Därför resulterar karbonisering i bildandet av porer. Den totala relativa volymen av porositet bestäms av bindemedelsmängden.

Pitchimpregnering
Vid denna tidpunkt i processen kan koldelarna impregneras med beck och omgräddas för att minska dess porositet. Impregnering utförs typiskt med användning av en stigning som har lägre viskositet än den ursprungliga bindemedelsbecken. Låg viskositet krävs för att fylla luckorna mer fullständigt. Petroleumbeck används normalt för denna funktion. För vissa grafitkvaliteter med hög densitet kan koldelarna gå igenom cykeln för bakning, beckimpregnering, omgräddning flera gånger.

Grafitisering
I detta skede värmebehandlas de formade, bakade, beckimpregnerade och omgräddade delarna i en anaerob miljö vid en extremt hög temperatur på 2700 till 3000 grader (4900 till 5450 grader F). Grafitisering resulterar i kristallisering av amorft prekursorkol, som omvandlas till kristallin grafit. Under påverkan av temperaturen växer kristalliterna och omarrangeras i ett ordnat mönster av staplade parallella plan. Denna omvandling åtföljs av en förändring i materialets fysiska egenskaper. Under denna högtemperaturbehandling renas grafit också eftersom de flesta av dess föroreningar (bindemedelsrester, gaser, oxider, svavel) förångas.

Kvalitetskontroller
De grafitiserade artiklarna går igenom en serie tester och inspektioner innan de skickas. I detta skede har det resulterande grafitmaterialet redan utmärkt korrosionsbeständighet och enastående värmeledningsförmåga. Den är dock mycket porös och därför inte alls ogenomtränglig.

Företaget har nu 2 moderna produktionsverkstäder och 2 stora lagerverkstäder, som kan möta behoven av storskalig produktion och snabb logistik. Den årliga produktionsvolymen har nått 100,000 ton. Efter år av hårt arbete har vi arbetat nära många inhemska företag och exporterat till många länder och regioner. I framtiden kommer företaget att fortsätta att hålla fast vid affärsfilosofin om "kvalitetsorienterad, ärlighet och pålitlighet", kontinuerligt förbättra produktkvalitet och servicenivå, genomföra omfattande samarbeten och utbyten med inhemska och utländska företag och gemensamt främja utvecklingen av kolindustrin.