Види графіту: Вичерпний посібник

Графіт займає ключову позицію в сучасній промисловості та техніці. Він має чудову електропровідність, змащувальні властивості, високу термостійкість і хімічну стабільність. Різні види графіту, з його унікальними характеристиками в різних сферах, продовжують сприяти науково-технічному прогресу і промисловому розвитку людства.

Основні типи графіту

Природний графіт

Кристалічний графіт

Кристалічний графіт має високо впорядковану кристалічну структуру, що надає йому чудових електричних властивостей. Тому його можна використовувати в галузі електроніки для виготовлення високоточних електронних компонентів, таких як базовий матеріал транзисторів, що може ефективно покращити ефективність передачі та стабільність електронних сигналів.

Пластівчастий графіт

Пластівчастий графіт має тонку листову структуру, сила між шарами слабка, завдяки чому має хороше змащення, є високоякісним твердим мастилом, широко використовується в машинобудуванні, наприклад, в автомобільних двигунах, деталях трансмісії механічного обладнання, може значно зменшити втрати на тертя, продовжити цикл технічного обслуговування і термін служби обладнання. У той же час, його хороша провідність також привертає до нього велику увагу в дослідженнях матеріалів електродів акумуляторів.

Жильний графіт

Жильний графіт тісно пов'язаний з конкретними геологічними жилами, і умови його утворення є особливими. Завдяки своєму унікальному геологічному походженню, жильний графіт часто містить деякі особливі домішкові елементи або супутні мінерали, завдяки яким жильний графіт в деяких особливих хімічних реакціях або синтезі матеріалів може виробляти унікальні каталітичні ефекти, забезпечуючи новий напрямок для дослідження і розробки нових матеріалів.

Аморфний графіт

Кристалічна структура аморфного графіту більш хаотична, але має високу адсорбційну здатність і хімічну стабільність. У сфері охорони навколишнього середовища його можна використовувати для очищення стічних вод від іонів важких металів та органічних забруднювачів, а також для очищення якості води за допомогою адсорбції; у хімічній промисловості його можна використовувати як носій каталізатора, використовуючи його велику питому поверхню для завантаження активних інгредієнтів і підвищення ефективності каталітичних реакцій.

Пінографіт

Пінографіт - це продукт природного графіту після спеціальної обробки інтеркаляцією та розширенням. Він має характеристики пухкої пористості, легкої ваги та стійкості до високих температур, є ідеальним протипожежним матеріалом, часто використовується в будівельній галузі в протипожежних плитах, ущільнювальних матеріалах та ізоляційних деталях в аерокосмічній галузі тощо, може ефективно запобігати передачі тепла, в умовах пожежі або високої температури для захисту безпеки персоналу та обладнання.

Синтетичний графіт

Ізостатичний графіт

Фізичні та хімічні властивості ізотропного графіту більш однорідні в усіх напрямках. У сфері прецизійного виробництва, такого як високотемпературні печі у виробництві напівпровідникових мікросхем, високотемпературні компоненти в аерокосмічних двигунах тощо, ця ізотропна властивість забезпечує стабільну роботу компонентів у складних робочих середовищах, зменшуючи ризик виходу з ладу через різницю в експлуатаційних характеристиках.

Екструдований графіт

Екструдований графіт може бути виготовлений у різні форми за допомогою процесу екструзії. У системі хімічних трубопроводів екструдований графітовий трубопровід може протистояти ерозії корозійних середовищ, таких як сильні кислоти та луги, забезпечуючи безпечне транспортування хімічних рідин; в області теплообмінників хороша теплопровідність і корозійна стійкість екструдованого графіту роблять його ідеальним матеріалом для виготовлення ефективних теплообмінників.

 Вібраційний графіт

Віброформований графіт має високу щільність і міцність. При виготовленні великих графітових компонентів, таких як електроди великих електролізерів, футеровка промислових печей тощо, процес віброформування може зробити графітовий матеріал більш щільним і однорідним, тим самим покращуючи загальну продуктивність і термін служби компонентів, а також знижуючи витрати на обслуговування і енергоспоживання в промисловому виробництві.

 Формований графіт

Формований графіт формується за допомогою формованого процесу і має точні розміри та високу механічну міцність. У сфері механічного ущільнення ущільнювальне кільце з формованого графіту може підтримувати хороші показники ущільнення при високошвидкісному обертанні і високому тиску, ефективно запобігати витоку рідини або газу, і широко використовується в насосах, компресорах та іншому обладнанні.

Графен та його зв'язок з традиційним графітом

Графен отримують з традиційного графіту, відокремлюючи його найтонший шар. Взаємозв'язок між графеном і графітом можна порівняти з книгою та її окремими сторінками.

Графен демонструє набагато кращі властивості. Хоча собівартість виробництва графену наразі залишається високою, його величезний потенціал розвитку спонукає традиційну графітову промисловість до більш високих технологічних досягнень.

Види графіту за формою

Графітовий електрод

Електродний графіт має низький опір, високу здатність витримувати високу густину струму і хорошу стійкість до високих температур. У таких промислових процесах, як виплавка чавуну і сталі та електроліз кольорових металів, графітові електроди, як провідні матеріали, можуть ефективно проводити струм і забезпечувати безперебійний перебіг електролітичної реакції, що відіграє ключову роль у поліпшенні виробництва і якості металу.

Графітові блоки

Графітові блоки, великі пресовані шматки графіту, нагадують "цеглу з чорного золота". Стійкі до високих температур і дуже міцні, вони в основному використовуються для виготовлення електродів, ливарних форм і футерування печей.

Графітові стрижні

Їх часто називають "чорними металевими стрижнями" промисловості, вони витримують високі температури і сильний електричний струм. Наприклад, його використовують як мішалку в алюмінієвій промисловості для перемішування алюмінієвої рідини, щоб забезпечити однорідність складу алюмінієвої рідини. При приготуванні монокристалічного кремнію він передає тепло і контролює температуру під час виплавки.

Порошковий графіт

Графітовий порошок має чудові змащувальні та електропровідні властивості. Він дифузно використовується як мастило. Крім того, ви можете використовувати його як карбюризатор у процесах виплавки сталі та чавуну.

Графітові трубки

Порожнисті та циліндричні, графітові трубки нагадують "чорні труби". Вони стійкі до корозії та нагрівання, що робить їх надійними помічниками в хімічній промисловості та високотемпературному обладнанні.

Листовий графіт

Графітові листи схожі на "чорних маленьких чарівників". Ви можете використовувати їх у телефонах, комп'ютерах та інших електронних пристроях, щоб допомогти їм швидко охолонути.

Графітова паста

Графітова паста - це суміш графітового порошку та мастила. Вона змащує обладнання в умовах високих температур і діє як захисне покриття. У промисловому змащуванні це "універсальний гравець".

Гнучкий графіт

Гнучкий графіт виготовляють із спіненого графіту. Він використовується для ущільнювальних прокладок, вогнетривких матеріалів та хімічного обладнання.

Піролітичний графіт

Піролітичний графіт - це "воїн тепла". Його виняткова теплопровідність робить його провідним матеріалом у високотехнологічних галузях, і він часто використовується в компонентах космічних кораблів, точних приладах та електронних пристроях.

Глобальне застосування графіту

Графіт широко застосовується в різних галузях промисловості по всьому світу, особливо зростає попит на нього у виробництві акумуляторів. Потреба в графіті неухильно зростає з розвитком технологій та відновлюваних джерел енергії.

Світовий попит на графіт у літієвих батареях

Графіт слугує основним анодним матеріалом у літієвих батареях, які широко використовуються в мобільних телефонах, комп'ютерах та інших електронних пристроях. Примітно, що понад 60% світового попиту на графіт припадає на ринок літієвих батарей.

В електромобілях та системах зберігання енергії

Стрімке зростання систем електромобілів ще більше підвищило попит на графіт. Високоефективний графіт необхідний для акумуляторів електромобілів, щоб збільшити запас ходу. Тим часом системи зберігання енергії покладаються на графіт для зберігання відновлюваної енергії.

Графіт в мастильних матеріалах

Графіт є ключовим матеріалом у промислових та аерокосмічних мастильних матеріалах завдяки своїй термостійкості та стійкості до корозії.

Промислові мастильні матеріали

У промисловому виробництві графіт часто використовується для змащування обладнання в умовах високих температур і високого тиску.

Графіт в аерокосмічному мастилі

В аерокосмічній галузі графітові мастила є незамінними. Вони застосовуються в турбінних двигунах і космічних апаратах для забезпечення бездоганної роботи.

Графіт в атомній промисловості

Ядерний графіт відіграє важливу роль як конструкційний матеріал і сповільнювач нейтронів у ядерних реакторах. Діючи як "регулятор", він регулює швидкість нейтронів, щоб зробити їх більш придатними для реакцій. Він має широкий спектр застосування в ядерних енергетичних системах.

Стрімкий розвиток технологій ядерної енергетики в цих регіонах у всьому світі ще більше збільшив попит на цей матеріал. Цей незамінний компонент ядерної енергетики, ядерний графіт забезпечує потужну підтримку розвитку екологічно чистої енергетики для забезпечення більш сталого майбутнього.

Типи графіту у вогнетривких матеріалах

Застосування у високотемпературних галузях промисловості

Люди широко використовують цей матеріал у таких галузях, як сталеливарна промисловість і суднобудування. З нього виготовляють струмопровідні електроди, вогнетривку цеглу та захисні покриття, а це означає, що він забезпечує стабільну роботу в умовах сильної спеки.

Зростаючий попит на сучасні графітові вогнетривкі матеріали

В атомній промисловості та аерокосмічній галузі зростає попит на більш професійні графітові вогнетривкі матеріали. Ці галузі потребують матеріалів з вищою міцністю та експлуатаційними характеристиками, щоб протистояти жахливим умовам навколишнього середовища.

Інші промислові застосування графіту

Графітові пензлі

Графітові щітки є важливими компонентами в двигунах та енергетичному обладнанні. Завдяки своїй чудовій провідності та зносостійкості вони широко використовуються в автомобільній промисловості та на електростанціях.

Розподільники тепла

Графіт слугує радіатором в електронних пристроях і допомагає швидко розсіювати тепло, що підвищує ефективність і довговічність обладнання.

Графіт для печей і тиглів

Його також часто можна побачити у виробництві печі і тиглів. Він добре працює при високих температурах, особливо при виплавці металів і в лабораторних умовах.

Висновок

Коротше кажучи, через особливі властивості графіту, люди дійсно вважають його життєво важливим у промисловості. Природний та штучний графіт задовольняють різноманітні потреби. Однак зростання популярності графену підкреслює його майбутній потенціал для розвитку ринку.

З розвитком технологій попит на різні види графіту буде продовжувати зростати, і це забезпечує його незмінну важливість як в промисловому, так і в інноваційному застосуванні.