{"id":7964,"date":"2025-05-28T08:47:03","date_gmt":"2025-05-28T08:47:03","guid":{"rendered":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/?p=7964"},"modified":"2025-05-28T08:48:20","modified_gmt":"2025-05-28T08:48:20","slug":"wie-man-graphitpulver-herstellt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jinsuncarbon.com\/de\/wie-man-graphitpulver-herstellt\/","title":{"rendered":"Wie stellt man Graphitpulver her?"},"content":{"rendered":"

Aufgrund seiner elektrischen Leitf\u00e4higkeit, Schmierf\u00e4higkeit und Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit wird Graphitpulver h\u00e4ufig in Bereichen wie Batterien eingesetzt. Das Herstellungsverfahren variiert je nach den Rohstoffen, was eine materielle und industrielle technologische Innovation darstellt. Es umfasst die Reinigung von nat\u00fcrlichem Graphit, die Synthese und Umwandlung von k\u00fcnstlichem Graphit und die Herstellung von neuem Graphit im Nanoma\u00dfstab.<\/p>\n

\"Wie<\/p>\n

Rohstoffe f\u00fcr die Herstellung von Graphitpulver<\/h2>\n

Nat\u00fcrlicher Graphit<\/h3>\n

Naturgraphit<\/a> kommt in mineralischer Form in geologischen Strukturen wie Gneis und Schiefer vor. Die Verteilung seiner Vorkommen ist regional und kann je nach Kristallform in folgende Kategorien eingeteilt werden:<\/p>\n

Flockengraphit<\/strong><\/p>\n

Die Kristalle sind in Schichten angeordnet und ihre Durchmesser reichen von einigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern. Aufgrund der hohen Reinheit und der guten elektrischen Leitf\u00e4higkeit kann es als Anodenmaterial f\u00fcr High-End-Batterien und flexible elektronische Materialien verwendet werden.<\/p>\n

Erdiges Graphit<\/strong><\/p>\n

Die Kristallstruktur ist ungeordnet, was auch als \"kryptokristalliner Graphit\" bezeichnet wird. Sie m\u00fcssen seine Leistung durch gr\u00fcndliche Reinigung verbessern. Und es ist weit verbreitet in feuerfesten Materialien, Gussbeschichtungen und anderen Bereichen verwendet.<\/p>\n

 <\/p>\n

Rohstoffe f\u00fcr k\u00fcnstlichen Graphit<\/h3>\n

Der Kernrohstoff von k\u00fcnstlichem Graphit ist ein kohlenstoffhaltiger Feststoff, der in der Regel aus Kohlenstoff besteht:<\/p>\n

Petrolkoks<\/b><\/strong><\/p>\n

Es handelt sich um ein Nebenprodukt der Erd\u00f6lraffination, dessen Kohlenstoffgehalt 90% \u00fcbersteigt. Nach der Kalzinierung wird es zu einem Graphitierungsvorprodukt und ist der Hauptrohstoff f\u00fcr die negative Elektrode von Lithiumbatterien.<\/p>\n

\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n

Asphalt<\/b><\/strong><\/p>\n

Es wird in Steinkohlenteerpech und Petroleumpech unterteilt, die als Bindemittel und Kohlenstoffquelle verwendet werden. Sie werden bei hohen Temperaturen verkohlt, um eine Graphit-Schichtstruktur zu bilden.<\/p>\n

 <\/p>\n

Koks<\/b><\/strong><\/p>\n

Es handelt sich um ein Produkt der trockenen Kohledestillation mit niedrigen Kosten, aber mehr Verunreinigungen. Und es ist geeignet f\u00fcr mittlere und niedrige Szenarien wie feuerfeste Materialien.<\/p>\n

 <\/p>\n

Ru\u00df<\/b><\/strong><\/p>\n

Sie k\u00f6nnen es als Hilfsstoff in einigen speziellen Prozessen verwenden, um die Porenstruktur zu regulieren.<\/p>\n

Herstellungsverfahren von Naturgraphitpulver<\/h2>\n

Prim\u00e4re Verarbeitung<\/h3>\n

Zerkleinern und Mahlen<\/b><\/strong><\/p>\n

Sie sollten nat\u00fcrliches Graphiterz mit Ger\u00e4ten wie Backenbrechern und Kegelbrechern auf den Millimeter genau zerkleinern. Anschlie\u00dfend wird es in Kugelm\u00fchlen, Raymond-M\u00fchlen usw. auf Mikron-Partikel zermahlen. W\u00e4hrend des Mahlvorgangs m\u00fcssen Sie die Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung kontrollieren, um eine Besch\u00e4digung der Kristallstruktur durch \u00dcbermahlung zu vermeiden.<\/p>\n

 <\/p>\n

Klassifizierung und Screening<\/b><\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

Klassifizierung der Partikel nach Partikelgr\u00f6\u00dfe mit Hilfe von Ger\u00e4ten wie Vibrationssieben und Luftstromsichtern. Die groben Partikel werden zum erneuten Mahlen zur\u00fcckgef\u00fchrt, w\u00e4hrend die feinen Partikel dem Reinigungsprozess zugef\u00fchrt werden. Die Luftklassifizierungsmethode kann die Partikelgr\u00f6\u00dfe im Bereich von 1 bis 100 \u03bcm genau steuern, was den Anforderungen verschiedener Anwendungen entspricht.<\/p>\n

 <\/p>\n

Reinigung Behandlung<\/h3>\n

Flotationsverfahren<\/h4>\n

Bei dieser Methode wird der Unterschied in der Hydrophobie von Graphit und der Hydrophilie von Gangmineralien ausgenutzt. Zun\u00e4chst werden Sammler wie Kerosin und Terpentin\u00f6l sowie Schaumbildner hinzugef\u00fcgt. Dann werden die Graphitpartikel durch eine Flotationsmaschine dazu gebracht, an Luftblasen zu haften und aufzuschwimmen. So wird eine Trennung von Verunreinigungen wie Quarz und Feldspat erreicht und die Reinheit kann 85%-95% erreichen.<\/p>\n

 <\/p>\n

Alkali-S\u00e4ure-Verfahren<\/h4>\n

Alkalischmelzen<\/b><\/strong><\/p>\n

Mischen Sie Graphit und Natriumhydroxid im richtigen Verh\u00e4ltnis und schmelzen Sie sie bei 500-700\u2103. Danach werden die Verunreinigungen (wie SiO2<\/b><\/strong>) werden in l\u00f6sliche Silikate umgewandelt.<\/p>\n

 <\/p>\n

Versauerung<\/b><\/strong><\/p>\n

Nach dem Abk\u00fchlen wird Salzs\u00e4ure oder Schwefels\u00e4ure hinzugef\u00fcgt, um das Silikat aufzul\u00f6sen. Durch Waschen und Trocknen kann die Reinheit \u00fcber 98% erreicht werden, das f\u00fcr mittlere und hochwertige Batteriematerialien verwendet wird.<\/p>\n

 <\/p>\n

Hochtemperatur-Methode<\/h4>\n

Das Graphitpulver wird in einem Ofen mit Schutzgasatmosph\u00e4re bei einer hohen Temperatur von 2500-3000\u2103 gebrannt. W\u00e4hrend dieses Prozesses verfl\u00fcchtigen sich Verunreinigungen (wie Bor und Aluminium) in gasf\u00f6rmiger Form, mit einer Reinheit von \u00fcber 99,9%. Es kann in High-End-Bereichen wie der Halbleiter- und Nuklearindustrie eingesetzt werden, der Energieverbrauch ist jedoch relativ hoch.<\/p>\n

 <\/p>\n

Vorbehandlung von Rohstoffen<\/h3>\n

Kalzinierung von Petrolkoks<\/b><\/strong><\/p>\n

Als wichtiger Rohstoff f\u00fcr k\u00fcnstliches Graphitpulver enth\u00e4lt der Rohkoks Kohlenwasserstoffverbindungen und Feuchtigkeit, die kalziniert werden m\u00fcssen. Sie sollten ihn in einem Kesselkalzinierungsofen oder Drehrohrofen bei 1200-1400 \u00b0C kalzinieren, damit die fl\u00fcchtigen Bestandteile entweichen k\u00f6nnen. Dieser Prozess kann den Kohlenstoffgehalt erh\u00f6hen, die Dichte, Festigkeit und elektrische Leitf\u00e4higkeit verbessern und Verunreinigungen reduzieren.<\/p>\n

 <\/p>\n

Asphaltkneten<\/b><\/strong><\/p>\n

Nach dem Kalzinieren m\u00fcssen Sie den Petrolkoks mit Steinkohlenteerpech im richtigen Verh\u00e4ltnis mischen. Anschlie\u00dfend wird das Gemisch in einen leistungsstarken Kneter gegeben und bei einer bestimmten Temperatur ger\u00fchrt und geknetet, um eine Mischung mit guter Plastizit\u00e4t zu erhalten. Die Viskosit\u00e4t und die Plastizit\u00e4t des Gemischs werden genau kontrolliert, so dass es den Anforderungen des Formprozesses entspricht.<\/p>\n

 <\/p>\n

Umformung und W\u00e4rmebehandlung<\/h3>\n

Formungsprozess<\/b><\/strong><\/p>\n

Es gibt drei g\u00e4ngige Verfahren: Strangpressen, Formpressen und isostatisches Pressen. Beim Strangpressen wird der Rohling durch eine D\u00fcse gepresst, was f\u00fcr eine kontinuierliche Produktion geeignet ist. Beim Formpressen wird in einer Form Druck ausge\u00fcbt, um Produkte wie Zylinder und Platten zu formen. Isostatisches Pressen ist ein Verfahren der isotropen Kompression unter hohem Druck zur Erh\u00f6hung der Dichte, das f\u00fcr Hochleistungsprodukte verwendet wird.<\/p>\n

 <\/p>\n

Karbonisierungsprozess<\/b><\/strong><\/p>\n

Langsames Erhitzen in einem Inertgas auf 800-1200\u2103, um das Bindemittel zu verkohlen und eine erste Kohlenstoffstruktur zu bilden. Dann zersetzen sich die organischen Stoffe unter Bildung von Kohlenstoff und fl\u00fcchtigen Gasen und bilden eine Porenstruktur, die die Leistungsf\u00e4higkeit des Endprodukts beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n

\u00a0<\/b><\/strong><\/p>\n

Graphitierungsverfahren<\/b><\/strong><\/a><\/p>\n

Bei hohen Temperaturen von 2000-3000 \u00b0C wird der amorphe Kohlenstoff in dem verkohlten Gr\u00fcnk\u00f6rper in hexagonale Graphitkristalle umgewandelt. Dadurch werden wichtige Eigenschaften wie elektrische Leitf\u00e4higkeit, Schmierf\u00e4higkeit und Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit erheblich verbessert.<\/p>\n

 <\/p>\n

Nachbearbeitung<\/h3>\n

Zerkleinern und Mahlen<\/b><\/strong><\/p>\n

Graphitbl\u00f6cke wurden mit Hilfe von Ger\u00e4ten wie Kugelm\u00fchlen, Vibrationsm\u00fchlen und Strahlm\u00fchlen zerkleinert, um verschiedene Partikelgr\u00f6\u00dfen zu erhalten.<\/p>\n

 <\/p>\n

Einstufung und Verpackung<\/b><\/strong><\/p>\n

Klassifizierung des zerkleinerten Graphitpulvers und Herstellung verschiedener Produkte je nach den Spezifikationen f\u00fcr die Partikelgr\u00f6\u00dfe. Nach bestandener Qualit\u00e4tspr\u00fcfung wird es in Kunststoffgewebes\u00e4cke, Papiers\u00e4cke oder versiegelte F\u00e4sser verpackt. So wird sichergestellt, dass Transport und Lagerung nicht kontaminiert werden.<\/p>\n

Neue Technologie zur Herstellung von Graphitpulver<\/h2>\n

Herstellung von Nano-Graphit-Pulver<\/h3>\n

5.1.1 Chemische Gasphasenabscheidung<\/b><\/strong><\/p>\n

Bei der CVD-Methode werden Methan und andere gasf\u00f6rmige Kohlenstoffquellen zur Bildung von Nano-Graphitschichten verwendet. Dieses Verfahren erfordert die Zersetzung und Abscheidung der Kohlenstoffquelle auf dem Substrat bei 800-1200 \u00b0C und unter Einwirkung eines Katalysators. Das Produkt hat einen hohen Reinheitsgrad, der sich f\u00fcr den Einsatz in der Spitzenelektronik eignet, aber der Wirkungsgrad ist gering.<\/p>\n

 <\/p>\n

5.1.2 Ultraschall-unterst\u00fctzte Fl\u00fcssigphasen-Exfoliationsmethode<\/b><\/strong><\/p>\n

Dabei wird Naturgraphit in L\u00f6semitteln wie NMP dispergiert, die Kr\u00e4fte zwischen den Graphitschichten gebrochen und durch Abziehen ein Nanopulver gewonnen. Das Verfahren ist einfach und zeichnet sich durch einen geringen Energieverbrauch aus, so dass eine Massenproduktion m\u00f6glich ist, die sich f\u00fcr Szenarien mit geringen Anforderungen an die Einheitlichkeit eignet.<\/p>\n

 <\/p>\n

Herstellung von Graphitkompositpulver<\/h3>\n

Verbundverfahren mit Metallen und Polymeren<\/h4>\n

Metall-Verbundwerkstoff<\/b><\/strong><\/p>\n

Pulvermetallurgie gemischt Sinterung, dann hat es die Schmierung und Metall St\u00e4rke, die f\u00fcr selbstschmierende Komponenten verwendet wird.<\/p>\n

 <\/p>\n

Polymer-Compoundierung<\/b><\/strong><\/p>\n

Wenn Graphitpulver mit Polymeren gemischt wird, werden in der Regel L\u00f6sungs- und Schmelzmischungen verwendet. Graphit hat eine elektrische und thermische Leitf\u00e4higkeit, die in industriellen Produkten verwendet wird, die Strom und W\u00e4rme leiten.<\/p>\n

Qualit\u00e4tskontrolle und Umweltschutzma\u00dfnahmen im Herstellungsprozess<\/h2>\n

Qualit\u00e4tskontrolle<\/b><\/strong><\/p>\n

Das fertige Produkt muss auf Eigenschaften wie Partikelgr\u00f6\u00dfe, Reinheit und elektrische Leitf\u00e4higkeit gepr\u00fcft werden. Auch optische M\u00e4ngel sollten mit Instrumenten analysiert werden, um sicherzustellen, dass das Endprodukt den Normen entspricht.<\/p>\n

 <\/p>\n

Behandlung zum Schutz der Umwelt<\/b><\/strong><\/p>\n

Nach der Herstellung von Graphitpulver m\u00fcssen Sie eine Umweltschutzbehandlung durchf\u00fchren, um Luft- und Wasserverschmutzung usw. zu vermeiden. Zum Beispiel k\u00f6nnen Sie das Abwasser neutralisieren, absetzen und filtern, um es zu reinigen. Staub und sch\u00e4dliche Gase werden durch Schlauchfilter, elektrostatische Abscheider und W\u00e4scher entfernt, um die Umweltbelastung zu verringern.<\/p>\n

Schlussfolgerung<\/h2>\n

Die Herstellung von Graphitpulver erfordert die Auswahl von Verfahren, die auf den Eigenschaften der Rohstoffe basieren. Bei Naturgraphit liegt der Schwerpunkt auf der Reinigung, bei k\u00fcnstlichem Graphit auf der Graphitierung und bei den neuen Technologien werden Verfahren im Nanoma\u00dfstab und Verbundverfahren gef\u00f6rdert. Gleichzeitig m\u00fcssen Sie sowohl die Qualit\u00e4tskontrolle als auch die Anforderungen des Umweltschutzes ber\u00fccksichtigen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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