천연 흑연은 결정 형태에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
플레이크 흑연
가장 일반적인 유형인 플레이크 흑연은 전 세계 산업계에서 널리 사용되고 있습니다. 이 매우 얇고 평평한 육각형 흑연 조각은 표면적이 넓은 용도에 적합합니다. 주요 용도는 윤활유, 배터리(특히 리튬 이온), 철강 제조에 사용됩니다. 플레이크 흑연: 다용도성 때문에 채굴 및 가공됩니다.
비정질 흑연
플레이크 흑연은 비정질 흑연보다 구조가 더 복잡합니다. 원자 배열이 불규칙하고 무질서하여 다양한 특성을 부여합니다. 플레이크 흑연보다 전도도 및 기타 특성이 낮지만 주조 작업, 내화 재료의 코팅제 및 배터리용 충전재와 같은 다양한 용도로 여전히 사용되고 있습니다.
덩어리 흑연
가장 희귀한 유형의 천연 흑연은 덩어리 흑연입니다. 크고 단단한 조각으로 이루어져 있으며 일반적으로 순도가 높은 퇴적층에 존재합니다. 채굴과 가공이 더 어렵기 때문에 다른 형태보다 가격이 비쌉니다. 순도가 매우 높고 덩어리 크기가 커서 고급 배터리 및 특정 전자제품에서 틈새 고마진 용도로 사용하기에 적합합니다.
천연 흑연은 어떻게 채굴되나요?
천연 흑연은 매장 깊이와 위치에 따라 노천 채굴과 지하 채굴 방식을 모두 사용하여 채굴합니다. 흑연 광석을 땅에서 꺼낸 후 분쇄하여 불순물을 분리합니다.
흑연은 일반적으로 추출 후 일련의 단계를 거쳐 처리됩니다:
파쇄: 파쇄된 재료는 추가 처리를 위해 작은 조각으로 축소됩니다.
정화: 석영, 점토 및 광석 불순물은 일반적으로 부유 및 화학 물질을 통해 제거됩니다.
크기 조정: 그런 다음 흑연은 등급별로 크기를 조정하여 작은 입자는 특정 용도에 활용하고 큰 조각은 다른 용도에 보관합니다.
최종 제품은 산업 및 소비재 분야에서 다양하게 사용할 수 있도록 포장되어 준비되어 있습니다.
왜 천연 흑연을 선택해야 할까요?
고순도
천연 흑연은 일반적으로 순도가 높다는 장점이 있습니다. 순도는 특히 전자제품 및 에너지 저장과 관련된 많은 애플리케이션에서 매우 중요할 수 있습니다. 천연 흑연은 장치나 시스템의 성능에 영향을 줄 수 있는 불순물이 있을 수 있는 합성 흑연보다 순도가 높은 경우가 많습니다.
지속 가능성
천연 흑연은 합성 흑연보다 더 지속 가능한 옵션입니다. 책임감 있는 흑연 채굴은 합성 흑연의 환경 발자국이 절반에 불과하며, 모든 합성 흑연은 에너지와 자원 집약적입니다. 업계가 지속 가능성으로 전환함에 따라 천연 흑연은 지속 가능한 선택입니다.
다용도성
천연 흑연은 다양한 용도로 사용할 수 있는 매우 다재다능한 소재입니다. 배터리, 제강, 윤활유, 연료 전지 등 천연 흑연은 다양한 산업 분야의 요구를 충족할 수 있습니다.
천연 흑연의 용도
에너지 저장 및 배터리
천연 흑연은 에너지 저장, 특히 리튬 이온 배터리를 포함하여 중요하고 빠르게 성장하는 많은 용도로 사용되고 있습니다. 이 과정을 통해 흑연은 에너지 저장에 핵심적인 역할을 합니다. 배터리음극의 중요한 부분으로 작용합니다. 지난 10년 동안 플레이크 흑연은 2030년까지 약 20억 톤이 될 것으로 예상되는 리튬 이온 충전식 배터리 시장(전기차 및 재생 에너지에 사용)의 핵심 소재로 다시 부상했습니다.
제강
흑연은 제강 공정의 필수적인 부분입니다. 내열성 물질이나 바나듐강 제조에 사용됩니다. 분말 흑연은 다음에도 사용됩니다. 제강 불순물을 제거하는 데 도움이 되며 고품질의 최종 제품을 제공합니다. 금속의 높은 열전도율은 용광로의 고온 조건에 적합합니다.
윤활유
흑연은 그 특별한 구조 덕분에 훌륭한 윤활제입니다! 이는 마찰과 마모를 최소화하여 기계, 자동차 부품 및 산업 장비에 특히 유리합니다. 흑연 윤활제는 자동차 모터부터 중공업 기계에 이르기까지 원활하고 효율적으로 작동하는 동시에 중요한 부품의 수명을 연장하는 데 사용됩니다.
전자 제품
흑연은 전기 전도도가 높기 때문에 전자제품에서 중요한 역할을 합니다. 흑연은 전극, 트랜지스터, 냉각 싱크 등의 구성 요소를 만드는 데 중요한 역할을 하며, 전도성 덕분에 스마트폰, 노트북, 전기 자동차 등의 기기가 효과적으로 작동합니다. 정교한 전자 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 업계에서 흑연의 중요성은 피할 수 없습니다.
연료 전지
흑연은 화학 에너지를 전기로 변환하는 연료 전지에 응용됩니다. 수소 자동차의 핵심 기술인 연료 전지는 재생 에너지 시스템에도 널리 사용됩니다. 흑연은 내열성과 내식성, 전도성 덕분에 연료전지 부품에 적합한 소재입니다.
천연 흑연 사용의 이점
높은 전도성
흑연은 초열전성 및 전도성 소재입니다. 따라서 효과적인 에너지 전달이 필요한 배터리, 콘덴서 또는 기타 도체의 전기 기술에서 주로 활용됩니다.
고온 내성
흑연은 매우 높은 온도에서도 구조가 변하지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 내열성이 중요한 제강, 자동차 및 전자 분야의 응용 분야에 적합한 소재로 선택됩니다.
환경 친화적
천연 흑연은 합성 흑연보다 친환경적인 대안입니다. 반면 천연 흑연은 광물이기 때문에 책임감 있는 채굴 관행을 통해 에너지 집약적인 합성 흑연 생산 공정에 비해 채굴과 관련된 에너지 소비와 배출량이 상대적으로 적습니다.
비용 효율적
일반적으로 합성 흑연보다 저렴한 천연 흑연도 있습니다. 천연 흑연은 생산에 필요한 에너지와 자원이 적기 때문에 전반적으로 더 저렴합니다. 예산 제약이 있는 사용자는 성능 경쟁력이 있는 대안인 천연 흑연을 활용할 수 있습니다.
필요에 맞는 천연 흑연을 선택하는 방법
- 순도: 소량의 불순물도 성능에 영향을 줄 수 있는 전자제품이나 배터리와 같이 민감한 애플리케이션에는 순도가 높은 흑연이 중요합니다.
- 입자 크기: 입자 크기는 용도에 따라 다릅니다. 작은 입자는 윤활유와 같은 용도에 적합하고, 큰 플레이크는 제강이나 고온 용도에 사용할 수 있습니다.
- 형태: 흑연은 다양한 형태로 존재합니다. 파우더, 덩어리 및 플레이크. 가장 적합한 형태는 공정별 요구 사항에 따라 다릅니다. 코팅 및 윤활제는 분말 흑연이 가장 적합하며, 표면이 넓은 응용 분야에서는 플레이크가 더 유리합니다.