Graphit nimmt in der modernen Industrie und Technik eine Schlüsselstellung ein. Er besitzt eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, Schmierfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Stabilität. Die verschiedenen Arten von Graphit tragen mit ihrer einzigartigen Leistung in verschiedenen Bereichen weiterhin zum wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt und zur industriellen Entwicklung der Menschheit bei.
Inhaltsübersicht
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Haupttypen von Graphit
Natürlicher Graphit
Kristalliner Graphit
Kristalliner Graphit hat eine hoch geordnete Kristallstruktur, die ihm hervorragende elektrische Eigenschaften verleiht. Daher kann er im Bereich der Elektronik zur Herstellung hochpräziser elektronischer Bauteile verwendet werden, z. B. als Basismaterial für Transistoren, wodurch sich die Übertragungseffizienz und Stabilität elektronischer Signale wirksam verbessern lassen.
Flockengraphit
Flockengraphit stellt eine dünne Blattstruktur, die Kraft zwischen den Schichten ist schwach, so dass es eine gute Schmierung, ist eine hochwertige Festschmierstoff, weit verbreitet in der Maschinenindustrie, wie z. B. Kfz-Motoren, mechanische Ausrüstung Getriebeteile, kann erheblich reduzieren Reibungsverluste, verlängern den Wartungszyklus und die Lebensdauer der Ausrüstung. Gleichzeitig sorgt seine gute Leitfähigkeit dafür, dass es bei der Erforschung von Batterieelektrodenmaterialien große Beachtung findet.
Ader Graphit
Adergraphit ist eng mit bestimmten geologischen Adern verbunden, und seine Entstehungsbedingungen sind besonders. Aufgrund seines einzigartigen geologischen Ursprungs enthält der Adergraphit oft einige spezielle Verunreinigungselemente oder assoziierte Mineralien, die den Adergraphit in einigen speziellen chemischen Reaktionen oder der Materialsynthese zu einzigartigen katalytischen Effekten führen können, was eine neue Richtung für die Forschung und Entwicklung neuer Materialien eröffnet.
Amorpher Graphit
Die Kristallstruktur von amorphem Graphit ist eher chaotisch, hat aber eine hohe Adsorptionskapazität und chemische Stabilität. Im Bereich des Umweltschutzes kann es zur Behandlung von Schwermetallionen und organischen Schadstoffen in Abwässern und zur Reinigung der Wasserqualität durch Adsorption eingesetzt werden. In der chemischen Industrie kann es als Katalysatorträger verwendet werden, wobei seine große spezifische Oberfläche zur Beladung mit Wirkstoffen und zur Verbesserung der Effizienz katalytischer Reaktionen genutzt wird.
Expandierter Graphit
Expandierter Graphit ist das Produkt von natürlichem Graphit nach einer speziellen Interkalations- und Expansionsbehandlung. Es hat die Eigenschaften der losen Porosität, geringes Gewicht und hohe Temperaturbeständigkeit, ist ein ideales Feuer Isoliermaterial, oft in der Bauindustrie in der Feuerplatte, Dichtungsmaterialien und Isolierung Teile in der Luft-und Raumfahrt Bereich, etc. verwendet, kann effektiv verhindern, dass die Übertragung von Wärme, in das Feuer oder hohe Temperatur Umwelt, um die Sicherheit von Personal und Ausrüstung zu schützen.
Synthetischer Graphit
Isostatischer Graphit
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von isotropem Graphit sind in allen Richtungen gleichmäßiger. Im Bereich der Präzisionsfertigung, z. B. bei Hochtemperaturöfen in der Halbleiterchipherstellung, Hochtemperaturkomponenten in Triebwerken der Luft- und Raumfahrt usw., sorgt diese isotrope Eigenschaft für einen stabilen Betrieb der Komponenten in komplexen Betriebsumgebungen und verringert das Risiko von Ausfällen aufgrund von Leistungsunterschieden.
Stranggepresster Graphit
Stranggepresster Graphit kann durch Extrusion in verschiedene Formen gebracht werden. Im chemischen Rohrleitungssystem kann die Rohrleitung aus stranggepresstem Graphit der Erosion durch korrosive Medien wie starke Säuren und Laugen widerstehen, um den sicheren Transport chemischer Flüssigkeiten zu gewährleisten; im Bereich der Wärmetauscher machen die gute Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von stranggepresstem Graphit diesen zu einem idealen Material für die Herstellung effizienter Wärmetauscher.
Vibrierter Graphit
Vibrationsgeformter Graphit hat eine hohe Dichte und Festigkeit. Bei der Herstellung großer Graphitkomponenten, wie z. B. den Elektroden großer Elektrolysezellen, der Auskleidung von Industrieöfen usw., kann das Vibrationsformverfahren das Graphitmaterial dichter und gleichmäßiger machen und dadurch die Gesamtleistung und Lebensdauer der Komponenten verbessern sowie die Wartungskosten und den Energieverbrauch in der industriellen Produktion senken.
Geformter Graphit
Geformter Graphit wird im Formverfahren hergestellt und hat präzise Abmessungen und eine hohe mechanische Festigkeit. Im Bereich der mechanischen Abdichtung kann der Dichtungsring aus Formgraphit eine gute Abdichtungsleistung unter Hochgeschwindigkeitsrotation und Hochdruckumgebung aufrechterhalten, wirksam verhindern, dass Flüssigkeit oder Gas austritt, und ist weit verbreitet in Pumpen, Kompressoren und anderen Geräten verwendet.
Graphen und seine Beziehung zum traditionellen Graphit
Graphen wird aus herkömmlichem Graphit gewonnen, indem seine dünnste Schicht abgetrennt wird. Die Beziehung zwischen Graphen und Graphit kann mit einem Buch und seinen einzelnen Seiten verglichen werden.
Graphen weist weit überlegene Eigenschaften auf. Obwohl die Produktionskosten von Graphen derzeit noch hoch sind, treibt seine enorme Entwicklungsfähigkeit die traditionelle Graphitindustrie zu größeren technologischen Fortschritten an.
Graphitarten nach Form
Elektrode Graphit
Elektrodengraphit hat einen geringen Widerstand, eine hohe Stromdichte und eine gute Hochtemperaturbeständigkeit. In industriellen Prozessen wie der Eisen- und Stahlverhüttung und der Elektrolyse von Nichteisenmetallen können Graphitelektroden als leitfähige Materialien den Strom effizient leiten und den reibungslosen Ablauf der elektrolytischen Reaktion gewährleisten, was eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Metallproduktion und -qualität spielt.
Graphit-Blöcke
Graphitblöcke, große gepresste Graphitstücke, ähneln "schwarzen Goldziegeln". Sie sind hitzebeständig und äußerst langlebig und werden hauptsächlich für die Herstellung von Elektroden, Gussformen und Ofenauskleidungen verwendet.
Graphit-Stäbe
Sie werden oft als die "schwarzen Metallstangen" der Industrie bezeichnet und können hohen Temperaturen und starken elektrischen Strömen standhalten. In der Aluminiumindustrie wird er beispielsweise als Rührstab verwendet, um die Aluminiumflüssigkeit umzurühren und die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung der Aluminiumflüssigkeit zu gewährleisten. Bei der Herstellung von einkristallinem Silizium überträgt er Wärme und kontrolliert die Temperatur während des Schmelzvorgangs.
Graphit in Pulverform
Graphitpulver hat hervorragende schmierende und leitende Eigenschaften. Es wird weithin als Schmiermittel verwendet. Außerdem kann es als Aufkohlungsmittel bei der Stahlherstellung und bei Gussverfahren verwendet werden.
Graphit-Rohre
Die hohlen und zylindrischen Graphitrohre ähneln "schwarzen Kanälen". Sie sind sowohl korrosions- als auch hitzebeständig, was sie zu zuverlässigen Helfern in der chemischen Industrie und bei Hochtemperaturanlagen macht.
Blatt Graphit
Graphitplatten sind wie "schwarze kleine Zauberer". Sie können in Handys, Computern und anderen elektronischen Geräten verwendet werden, damit diese schnell abkühlen.
Graphit-Paste
Graphitpaste ist eine Mischung aus Graphitpulver und Schmieröl. Sie schmiert Geräte in Hochtemperaturumgebungen und dient als Schutzschicht. In der industriellen Schmierung ist sie ein "Multitalent".
Flexibler Graphit
Flexibler Graphit wird aus expandiertem Graphit hergestellt. Er wird zum Abdichten von Dichtungen, feuerfesten Materialien und chemischen Geräten verwendet.
Pyrolytischer Graphit
Pyrolytischer Graphit ist wie ein "Krieger der Wärme". Seine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit macht ihn zu einem bevorzugten Werkstoff in der Hightech-Industrie, der häufig in Raumfahrtkomponenten, Präzisionsinstrumenten und elektronischen Geräten eingesetzt wird.
Globale Anwendungen von Graphit
Graphit wird weltweit in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, wobei die Nachfrage nach Graphit insbesondere im Bereich der Batterien steigt. Der Bedarf an Graphit nimmt mit dem Fortschritt der Technologie und der erneuerbaren Energien stetig zu.
Weltweite Nachfrage nach Graphit in Lithiumbatterien
Graphit dient als zentrales Anodenmaterial in Lithiumbatterien, die vor allem in Mobiltelefonen, Computern und anderen elektronischen Geräten eingesetzt werden. Bemerkenswerterweise entfallen über 60% der weltweiten Nachfrage nach Graphit auf den Lithiumbatteriemarkt.
In Elektrofahrzeuge und Energiespeichersysteme
Das rasche Wachstum von Elektrofahrzeugen hat die Nachfrage nach Graphit weiter gesteigert. Hochleistungsgraphit ist für Batterien von Elektrofahrzeugen unerlässlich, um die Reichweite zu erhöhen. Auch Energiespeichersysteme sind auf Graphit angewiesen, um erneuerbare Energie zu speichern.
Graphit in Schmierstoffen
Graphit ist aufgrund seiner Hitze- und Korrosionsbeständigkeit ein wichtiges Material in Schmierstoffen für die Industrie und die Luft- und Raumfahrt.
Industrie-Schmierstoffe
In der industriellen Produktion wird Graphit häufig zur Schmierung von Geräten in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen verwendet.
Graphit in der Luft- und Raumfahrtschmierung
In der Luft- und Raumfahrt sind Graphitschmierstoffe sehr unersetzlich. Sie werden in Turbinentriebwerken und Raumfahrzeugpatronen eingesetzt, um einen perfekten Betrieb zu gewährleisten.
Graphit in der Nuklearindustrie
Nuklearer Graphit spielt als Strukturmaterial und Neutronenmoderator in Kernreaktoren eine entscheidende Rolle. Er wirkt wie ein "Regulator" und passt die Geschwindigkeit der Neutronen an, um sie für Reaktionen besser geeignet zu machen. Es gibt ein breites Spektrum von Anwendungen in Kernenergiesystemen.
Weltweit hat die rasche Entwicklung von Kernenergietechnologien in diesen Regionen die Nachfrage nach diesem Material weiter erhöht. Als unverzichtbarer Bestandteil des Kernenergiesektors leistet der Nukleargraphit einen wichtigen Beitrag zum Wachstum der sauberen Energie, um eine nachhaltigere Zukunft zu gewährleisten.
Graphitarten in feuerfesten Materialien
Anwendungen in der Hochtemperaturindustrie
Dieses Material wird häufig in der Stahlindustrie und im Küstenbereich verwendet. Es kann zur Herstellung von leitfähigen Elektroden, feuerfesten Steinen und Schutzbeschichtungen verwendet werden, was bedeutet, dass es auch bei großer Hitze eine stabile Leistung bietet.
Wachsende Nachfrage nach modernen feuerfesten Graphitmaterialien
In der Nuklearindustrie und in der Luft- und Raumfahrt ist die Nachfrage nach professionellen feuerfesten Graphitmaterialien gestiegen. In diesen Sektoren werden Materialien mit höherer Integrität und Leistung benötigt, um einer schrecklichen Umgebung standzuhalten.
Andere industrielle Anwendungen von Graphit
Graphit-Bürsten
Graphitbürsten sind wesentliche Bestandteile von Motoren und Stromerzeugungsanlagen. Aufgrund ihrer ausgezeichneten Leitfähigkeit und Verschleißfestigkeit werden sie häufig in Kraftfahrzeugen und Kraftwerken eingesetzt.
Wärmespreizer
Graphit dient als Kühler in elektronischen Geräten und trägt dazu bei, dass die Wärme schnell abgeleitet wird, was die Effizienz und Haltbarkeit der Geräte verbessert.
Graphit für Öfen und Schmelztiegel
Es wird auch häufig bei der Herstellung von Öfen und Schmelztiegeln. Es eignet sich gut für Hochtemperaturanwendungen, insbesondere in der Metallschmelze und im Labor.
Schlussfolgerung
Kurz gesagt, wegen der besonderen Eigenschaften von Graphit halten die Menschen ihn in der Industrie wirklich für unverzichtbar. Natürlicher und künstlicher Graphit erfüllt alle Arten von Bedürfnissen. Der Aufstieg von Graphen unterstreicht jedoch sein zukünftiges Markt- und Entwicklungspotenzial.
Mit dem technologischen Fortschritt wird die Nachfrage nach verschiedenen Arten von Graphit weiter steigen, was seine dauerhafte Bedeutung sowohl für industrielle als auch für innovative Anwendungen gewährleistet.