Искусственный графит
Искусственный графит изготавливается путем термической обработки нефтяного кокса, каменноугольного пека или нефти. Искусственный графит является очень прочным материалом и используется в широком спектре приложений, включая ПК и смартфоны, а также литий-ионные вторичные батареи для электромобилей, рынок которых, как ожидается, значительно вырастет в будущем.
Почему стоит выбрать нас?
Строгий контроль качества
Компания Qitian Products гарантирует, что весь графитированный нефтяной кокс соответствует отраслевым стандартам качества и проходит окончательный контроль, а затем тщательно упаковывается для доставки.
Стабильная способность поставок
У нас есть собственный производственный завод с ежедневными отгрузками до 100 тонн. У нас есть передовые специалисты, которые помогают нам улучшить технологию производства и эффективность производства.
Профессиональная система управления
Система компании очень полная. От ранней стадии стыковки клиентов до поздней стадии продажи продукции мы можем использовать профессиональное управление программным обеспечением для повышения эффективности.
Круглосуточное обслуживание
Мы можем предоставить лучший экспортный сервис и послепродажное обслуживание. Помощь доступна 24 часа в сутки.
Преимущества искусственного графита
Электрохимические характеристики
По сравнению с натуральным графитом, искусственный графит может не только контролировать свое качество и структуру более строго, но и иметь лучшие электрохимические характеристики. Как обычный материал для аккумуляторов, графит всегда был предпочтительным. Однако с непрерывным развитием науки и техники люди могут измельчать натуральный графит, а затем обрабатывать искусственный графит химическими или физическими процессами. Поэтому как материал для аккумуляторов он имеет широкий спектр перспектив применения и известен как очень потенциальный альтернативный материал.
Индивидуальный дизайн
Он также может регулировать структуру и морфологию для достижения индивидуального дизайна, чтобы соответствовать требованиям производительности различных сценариев применения. Например, путем тонкого управления его микроструктурой, он может стать различными видами материалов для аккумуляторов, такими как суперконденсаторы, материалы для хранения энергии и литий-ионные аккумуляторы. Это свойство делает искусственный графит горячей темой в области исследования материалов для аккумуляторов.
Высокая электропроводность
Это материал из натурального графита, который изменяет свою кристаллическую структуру посредством высокотемпературного спекания, образуя материал с высокой проводимостью, высокотемпературной стабильностью и высокой структурной управляемостью. Он широко используется во многих областях, но наиболее часто используется в батареях. Искусственный графит в современных батареях в основном используется на отрицательных пластинах для хранения и высвобождения ионов в отрицательном электроде, который генерирует электрический ток. По сравнению с натуральным графитом он чище, имеет более высокую проводимость и более однородную структуру, что улучшает производительность и срок службы батареи.
Виды искусственного графита
Мелкозернистый графит
Некоторые особые комбинации свойств графита могут быть получены только при использовании мелкозернистых твердых тел. Поэтому был разработан так называемый мелкозернистый графит, который производится путем измельчения. Мелкозернистый графит — это графит с размером зерна менее 1 мм. Некоторые мелкозернистые графиты даже имеют размер зерна менее 1 мкм.
Изостатический графит
Термин «изостатический графит» означает изостатически сформированный графит. Это означает, что сырьевая смесь прессуется в прямоугольные или круглые блоки в так называемом холодном изостатическом прессе (CIP). По сравнению с другими методами, такими как экструзия или виброформование, эта технология позволяет производить наиболее изотропную форму искусственного графита. Кроме того, изостатический графит обычно имеет наименьшие размеры зерен среди всех искусственных графитов.
Экструдированный графит
Экструдированный графит получают методом экструзии. По сравнению с изостатическим графитом он имеет более крупное зерно и меньшую прочность, но более высокую тепло- и электропроводность.
Виброформованный графит
Виброформованный графит характеризуется однородной структурой и обычно средним размером зерна. Материал имеет планарный изотропный, т.е. почти изотропный профиль свойств и может производиться в очень больших форматах.
Формованный графит
Класс материалов формованного углерода и графита включает в себя различные материалы, такие как аморфный углерод, графит и так называемый углеродный графит, композит твердого углерода и графита. Эти материалы имеют размер зерна от мелкого до сверхмелкого и также могут проявлять высокую анизотропию из-за процесса осевого формования. Это разнообразие материалов приводит к чрезвычайно широкому диапазону профилей свойств с точки зрения прочности, фрикционного поведения и проводимости.
Использование искусственного графита в аэрокосмической промышленности
Системы терморегулирования
Искусственный графит известен своей превосходной теплопроводностью. В аэрокосмической промышленности он используется в конструкции радиаторов и систем терморегулирования. Эти компоненты помогают рассеивать тепло, вырабатываемое электронным оборудованием и двигательными установками, гарантируя, что критически важные аэрокосмические системы будут работать в безопасных температурных пределах.
Электроды для электроэрозионной обработки (ЭЭО)
Электроэрозионная обработка — это прецизионный процесс обработки, используемый в авиакосмической промышленности. Электроды из искусственного графита используются в электроэрозионных станках для создания сложных форм и элементов в компонентах аэрокосмической промышленности, изготовленных из твердых материалов, таких как титановые и никелевые сплавы.
Авиационные тормозные системы
Композиты из искусственного графита используются в тормозных системах самолетов из-за их высокой теплопроводности, низкой скорости износа и высокой прочности. Эти материалы могут выдерживать экстремальные температуры и силы, возникающие во время посадки самолета, и обеспечивают надежную эффективность торможения.
Конструктивные элементы самолета
В некоторых случаях искусственные графитовые композиты используются при изготовлении легких конструктивных элементов самолетов, особенно в тех случаях, когда критически важным является высокое отношение прочности к весу.
Топливные элементы
Искусственный графит используется в качестве компонента в системах топливных элементов аэрокосмической техники, которые изучаются как потенциальная альтернатива традиционным двигателям внутреннего сгорания, работающим на ископаемом топливе. Топливные элементы генерируют электричество посредством электрохимических реакций и требуют материалов, таких как искусственный графит, для своих электродов и биполярных пластин.
Компоненты космических аппаратов
В космической отрасли, где существуют условия экстремальных температур и вакуума, искусственный графит используется в различных компонентах, включая тепловые экраны спутников, сопла ракет и конструкции полезной нагрузки.
Ионные двигатели
Искусственный графит используется в ионных двигателях, типе двигательной системы, используемой в космических аппаратах для длительных миссий. Эти двигатели используют ускорение ионов (обычно ксенона) для создания тяги и требуют искусственных графитовых сеток или аналогичных компонентов.
Электрические контакты
Искусственный графит используется в электрических контактах и щетках в аэрокосмических системах, где важны точная электропроводность и износостойкость, например, в системах управления и авионике.
Армирование в композитах
Искусственные графитовые волокна иногда используются в качестве армирования в композитных материалах для аэрокосмических применений. Эти композиты могут использоваться в компонентах самолетов для снижения веса при сохранении прочности и долговечности.
Защита от радиации
В космических миссиях искусственные графитовые композиты могут использоваться для радиационной защиты астронавтов и чувствительного оборудования от космического излучения.
Структура и свойства искусственного графита
Электропроводность искусственного графита
Тот факт, что искусственный графит является электропроводящим, обусловлен его атомной структурой. Каждый атом углерода в кристалле искусственного графита имеет четыре валентных электрона, также называемых внешними электронами, которые могут образовывать связи с соседними атомами. Однако только три из четырех валентных электронов входят в связь, в то время как четвертый электрон остается свободно подвижным и, таким образом, позволяет проводить электричество.
Теплопроводность искусственного графита
Искусственный графит обладает превосходной теплопроводностью в сочетании с высокой термостойкостью. Искусственный графит не имеет точки плавления; он переходит из твердого состояния сразу в газообразное. Этот процесс называется сублимацией. В атмосфере инертного газа искусственный графит становится пластически деформируемым, начиная с температуры 2500 градусов. При температуре выше 3750 градусов искусственный графит сублимируется даже без присутствия кислорода.
Химическая стойкость искусственного графита
Искусственный графит является одним из наиболее химически стойких материалов. Он устойчив практически ко всем средам органической химии. К ним обычно относятся промежуточные и/или конечные продукты в нефтехимии, переработке угля, производстве пластмасс, производстве красок, покрытий, хладагентов и антифризов, а также в косметической и пищевой промышленности. Искусственный графит также устойчив к большинству неорганических сред, таких как неокисляющие кислоты, щелочи, водные растворы солей и большинство технических газов.
Основная функция искусственного графита в литий-ионных аккумуляторах
Искусственный графит обладает прекрасными проводящими свойствами
Искусственный графит является отличным проводником электричества и тепла. Это делает его идеальным для использования в батареях, где он помогает эффективно проводить электроны между анодом и катодом. Искусственный графит также обладает высокой устойчивостью к коррозии, что важно для долговечности литий-ионных батарей.
Искусственный графит увеличивает срок службы аккумулятора
Одним из важнейших показателей производительности аккумуляторов является циклический срок службы или количество раз, которое аккумулятор может быть разряжен и перезаряжен до того, как его придется заменить. Искусственный графит играет ключевую роль в увеличении срока службы аккумулятора, помогая предотвратить застревание ионов лития в аноде во время зарядки.
Отличная скорость высокой производительности
Искусственный графит также имеет высокую емкость, что означает, что он может быстро хранить и высвобождать большие объемы энергии. Это важно для таких применений, как электромобили, где аккумулятор должен иметь возможность быстро разряжать большой объем энергии. Экологичный технологический цикл для искусственного графита является превосходным выбором для соответствия стандартам класса литий-ионных аккумуляторов для оптимальной производительности и выработки энергии.
Натуральный и искусственный графит
Состав
Искусственный графит:Искусственный графит, полученный из углеродистого сырья путем высокотемпературной обработки, имеет высокоупорядоченную атомную структуру. Он может похвастаться уровнем чистоты, превышающим 99% углерода, а остальные примеси в основном состоят из золы и летучих веществ.
Натуральный графит:Полученный из природных месторождений минералов, природный графит образуется в результате метаморфизма органического материала. Он состоит из различного содержания углерода, обычно от 15% до 95%, а остальной состав включает примеси, такие как зола, сера и микроэлементы.
Производственные процессы
Искусственный графит:Производство искусственного графита включает графитизацию углеродистых материалов, таких как нефтяной кокс или каменноугольный пек, при температурах, превышающих 2500 градусов. Этот процесс позволяет выровнять атомы углерода, что приводит к образованию высококристаллической структуры с превосходной тепло- и электропроводностью.
Натуральный графит:Добытый из шахт или карьеров, природный графит проходит несколько механических и химических обработок для повышения его качества. Эти процессы включают измельчение, флотацию, очистку и микронизацию, что позволяет удалять примеси и регулировать размер и распределение частиц.
Физические и химические свойства
Искусственный графит:Искусственный графит обладает превосходными физическими свойствами по сравнению с его натуральным аналогом. Он обладает высокой плотностью, низкой пористостью и замечательной тепло- и электропроводностью. Кроме того, искусственный графит обладает превосходной устойчивостью к химической коррозии, что делает его пригодным для сложных применений.
Натуральный графит:Природный графит имеет меньшую плотность, большую пористость и умеренную тепло- и электропроводность. Его свойства могут различаться в зависимости от происхождения и используемых методов обработки. Хотя он может не иметь такого же уровня производительности, как искусственный графит, природный графит все еще находит широкое применение в различных отраслях промышленности.
Приложения
Искусственный графит:Благодаря своим исключительным свойствам искусственный графит находит широкое применение в передовых отраслях промышленности. Он является важным компонентом в литий-ионных аккумуляторах, повышая их плотность энергии и продлевая срок службы. Искусственный графит также используется в высокотемпературных приложениях, таких как тигли, электроды и нагревательные элементы.
Натуральный графит:Природный графит находит применение в различных секторах. Он обычно используется в качестве смазки из-за своих самосмазывающихся свойств. Кроме того, природный графит используется в сталелитейной и автомобильной промышленности для тиглей, литейных покрытий, тормозных накладок и прокладок. Он также служит в качестве анодного материала в щелочных батареях и в ядерных реакторах в качестве замедлителя.
Процесс производства искусственного графита
Приготовление порошка и пасты
Сырье для производства искусственного графита (нефтяной кокс, пековый кокс, сажа, природный графит и вторичный графитовый лом) загружается и хранится в сырьевых силосах. Сначала сырье измельчается в дробилках и шаровых мельницах. Затем полученный порошок кондиционируется в соответствии с гранулометрическим составом. Наконец, порошок смешивается со связующим веществом для получения пасты. В качестве связующих веществ используются каменноугольный или нефтяной пек.
Формирование формы
Полученную пастообразную смесь можно уплотнить одним из методов формообразования: экструзией, виброформованием или холодным изостатическим прессованием.
● Экструзия заключается в продавливании пастообразной смеси через фильеру с отверстием. В результате экструзии получается длинномерный продукт, такой как стержни, бруски, длинные пластины или трубки с правильным поперечным сечением, которые можно разрезать на куски необходимой длины. Экструдированные графитовые материалы изотропны. Свойства в направлении экструзии отличаются от свойств в других направлениях.
● Виброформование — метод прерывистого формования изделий больших размеров. Форма заполняется пастообразной смесью, а сверху на нее надевается тяжелая металлическая пластина. Затем материал уплотняется путем вибрации формы. Сформированные тела показывают более высокую степень изотропности по сравнению с экструдированными материалами.
● Холодное изостатическое прессование — метод прессования порошка, осуществляемый при комнатной температуре и включающий приложение давления с нескольких направлений через жидкую среду, окружающую прессованную деталь. Используется гибкая форма, погруженная в жидкую среду под давлением. Материалы с однородной анизотропной структурой готовятся с помощью метода изостатического прессования.
Выпечка
Спрессованные детали подвергаются термической обработке в анаэробной печи для обжига при температуре от 900 до 1200 градусов (от 1650 до 2200 градусов по Фаренгейту). Во время обжига происходит карбонизация. Она приводит к термическому разложению связующего на элементарный углерод и летучие компоненты. Образующийся в процессе карбонизации углерод связывает частицы порошка. Объем связующего больше объема образовавшегося углерода. Поэтому карбонизация приводит к образованию пор. Общий относительный объем пористости определяется количеством связующего.
Пропитка смолой
На этом этапе процесса углеродные детали могут быть пропитаны пеком и повторно пропечены для уменьшения их пористости. Пропитка обычно выполняется с использованием пека с меньшей вязкостью, чем исходный связующий пек. Низкая вязкость требуется для более полного заполнения зазоров. Для этой функции обычно используется нефтяной пек. Для некоторых сортов графита высокой плотности углеродные детали могут проходить цикл прокалки, пропитки пеком, повторной прокалки несколько раз.
Графитизация
На этом этапе формованные, обожженные, пропитанные пеком и повторно обожженные детали подвергаются термической обработке в анаэробной среде при чрезвычайно высокой температуре от 2700 до 3000 градусов (от 4900 до 5450 градусов по Фаренгейту). Графитизация приводит к кристаллизации аморфного прекурсора углерода, который превращается в кристаллический графит. Под воздействием температуры кристаллиты растут и перестраиваются в упорядоченную структуру из сложенных параллельных плоскостей. Это превращение сопровождается изменением физических свойств материала. Во время этой высокотемпературной обработки графит также очищается, поскольку большая часть его примесей (остатки связующего, газы, оксиды, сера) испаряется.
Проверка качества
Графитированные изделия проходят ряд испытаний и проверок перед отправкой. На этом этапе полученный графитовый материал уже обладает превосходной коррозионной стойкостью и выдающейся теплопроводностью. Однако он очень пористый и, следовательно, совсем не непроницаемый.
Наш завод
В настоящее время компания имеет 2 современных производственных цеха и 2 больших складских цеха, которые могут удовлетворить потребности крупномасштабного производства и быстрой логистики. Годовой объем производства достиг 100,000 тонн. После многих лет напряженной работы мы тесно сотрудничали со многими отечественными компаниями и экспортировали во многие страны и регионы. В будущем компания продолжит придерживаться деловой философии «ориентированности на качество, честности и надежности», постоянно улучшать качество продукции и уровень обслуживания, осуществлять широкое сотрудничество и обмены с отечественными и зарубежными компаниями, а также совместно содействовать развитию углеродной промышленности.
Наши сертификаты
Часто задаваемые вопросы
В: Что такое искусственный графит?
В: Что нужно знать о графите?
В: Что является сырьем для искусственного графита?
В: Дорого ли стоит синтетический графит?
В: Каковы негативные эффекты графита?
В: Какие интересные факты о графите вы знаете?
В: Что необычного в графите?
В: Сколько стоит синтетический графит?
В: В чем основное различие между натуральным и искусственным графитом?
В: Каковы типичные области применения искусственного графита?
В: Каковы преимущества использования искусственного графита по сравнению с натуральным?
В: Чем процесс производства искусственного графита отличается от процесса производства натурального графита?
В: Каковы основные свойства искусственного графита, которые делают его полезным в различных областях применения?
В: Какова чистота искусственного графита по сравнению с натуральным графитом?
В: Можно ли перерабатывать или повторно использовать искусственный графит?
В: Какие экологические соображения необходимо учитывать при производстве искусственного графита?
Как один из самых профессиональных производителей и поставщиков искусственного графита в Китае, мы отличаемся качеством продукции и хорошей ценой. Будьте уверены, что покупаете искусственный графит для продажи здесь, на нашем заводе.
Графит нефтяной колы, Металлургические спецификации кокса, Полуфитизированная нефтяная кока-кола с улучшением производительности