الجرافيت الصناعي متعدد البلورات، يشبه علم البلورات. له أنواع عديدة وعمليات إنتاج مختلفة.
بالمعنى الواسع، يمكن الإشارة بشكل جماعي إلى جميع مواد الجرافيت التي تم الحصول عليها بعد كربنة المواد العضوية والجرافيت في درجة حرارة عالية باسم الجرافيت الاصطناعي، مثل ألياف الكربون (الجرافيت)، والكربون الحراري (الجرافيت)، وجرافيت الرغوة، وما إلى ذلك.
بالمعنى الضيق، يشير الجرافيت الاصطناعي عادة إلى المواد الصلبة السائبة، مثل قطب الجرافيت، الجرافيت المتساوي الثبات، المصنوع عن طريق الدفعات، والخلط، والقولبة، والكربنة (المعروفة باسم التحميص في الصناعة) والجرافيت، مع محتوى منخفض من الشوائب من المواد الخام الفحمية (فحم البترول، فحم الأسفلت، وما إلى ذلك) كمواد مجمعة، قاع الفحم كمادة رابطة.
هناك أشكال عديدة من الجرافيت الصناعي، بما في ذلك المسحوق والألياف والكتل. أما المعنى الضيق للجرافيت الصناعي فهو عادةً كتلة، والتي تتطلب معالجة لتكوين شكل معين عند استخدامها. يمكن اعتباره مادة متعددة المراحل، بما في ذلك طور الجرافيت المتحول بجسيمات الكربون مثل فحم البترول أو فحم الإسفلت، وطور الجرافيت المتحول بطبقة رابطة من قار الفحم حول الجسيمات، وتراكم الجسيمات أو المسام التي تشكلها رابطة قار الفحم بعد المعالجة الحرارية، إلخ. وبشكل عام، كلما ارتفعت درجة حرارة المعالجة الحرارية، زادت درجة الجرافيت. في الإنتاج الصناعي للجرافيت الصناعي، تكون درجة الجرافيت عادةً أقل من 90%.
بالمقارنة مع الجرافيت الطبيعي، فإن الجرافيت الاصطناعي لديه نقل حراري ضعيف وتوصيل كهربائي، وقابلية للتشحيم واللدونة، ولكن الجرافيت الاصطناعي لديه أيضًا مقاومة أفضل للتآكل ومقاومة للتآكل ونفاذية منخفضة من الجرافيت الطبيعي.
تشمل المواد الخام لإنتاج الجرافيت الاصطناعي بشكل رئيسي فحم البترول، وفحم الإبرة، وفحم الأسفلت، وزفت الفحم، والكرات الكربونية الدقيقة، وما إلى ذلك. وتشمل المنتجات النهائية بشكل رئيسي قطب الجرافيت، والأنود المخبوز مسبقًا، والجرافيت المتوازن، والجرافيت عالي النقاء، والجرافيت النووي، والمبادل الحراري وما إلى ذلك.
ينعكس تطبيق منتج الجرافيت الاصطناعي بشكل أساسي في الجوانب التالية:
١. قطب الجرافيت: يُصنع قطب الجرافيت باستخدام فحم البترول وفحم الكوك الإبري كمواد خام، وقار الفحم كمادة رابطة، عن طريق التكليس، والتجميع، والخلط، والضغط، والتحميص، والتجريف، والتشغيل الآلي. ويُستخدم على نطاق واسع في أفران الفولاذ الكهربائية، والسيليكون الصناعي، والفوسفور الأصفر، وغيرها من المعدات، حيث يُطلق طاقة كهربائية على شكل قوس لتسخين الشحنة وصهرها.
2. الأنود المخبوز مسبقًا: مصنوع من فحم البترول كمادة خام وفحم الكوك كمادة رابطة من خلال التكليس، والدفع، والخلط، والضغط، والتحميص، والتشريب، والجرافيت والتصنيع، ويستخدم بشكل عام كأنود موصل لمعدات الألومنيوم الكهربائي.
3. المحمل، حلقة الختم: نقل معدات الوسائط المسببة للتآكل، يستخدم على نطاق واسع الجرافيت الاصطناعي المصنوع من حلقات المكبس، حلقات الختم والمحامل، العمل دون إضافة زيت التشحيم.
4. مبادل حراري، فئة المرشح: يتميز الجرافيت الصناعي بمقاومة التآكل، والتوصيل الحراري الجيد، والنفاذية المنخفضة. يُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية لتصنيع المبادلات الحرارية، وخزانات التفاعل، والماصات، والمرشحات، وغيرها من المعدات.
5. الجرافيت الخاص: مع فحم البترول عالي الجودة كمادة خام، أو فحم الكوك أو الراتنج الصناعي كمادة رابطة، من خلال إعداد المواد الخام، والدفعات، والعجن، والضغط، والسحق، والعجن الخلط، والقولبة، والتحميص المتعدد، والاختراق المتعدد، والتنقية والجرافيت، والتصنيع، بما في ذلك عمومًا الجرافيت المتساوي القياس، والجرافيت النووي، والجرافيت عالي النقاء، المستخدم في قطاعات الفضاء والإلكترونيات والصناعة النووية.
وقت النشر: ٢٣ نوفمبر ٢٠٢٢