天然石墨按其晶体形态分类如下。
片状石墨
最常见的一种石墨被称为鳞片石墨,受到全球各行各业的广泛追捧。这种非常薄、扁平的六角形鳞片石墨非常适合用于需要高表面积的应用领域。其主要用途是润滑剂、电池(尤其是锂离子电池)和炼钢。鳞片石墨:因其用途广泛而被开采和加工。
无定形石墨
鳞片石墨比无定形石墨的结构更复杂。它的原子排列不规则且无序,赋予了它各种特性。虽然鳞片石墨的导电性和其他特性低于鳞片石墨,但它仍被广泛应用于铸造、耐火材料涂层剂和电池填充材料等领域。
块状石墨
块状石墨是最稀有的天然石墨。这种石墨呈大块固体状,通常蕴藏在纯度较高的矿藏中。开采和加工难度较大,因此价格高于其他形式的石墨。它的纯度非常高,块度也很大,因此适合在先进电池和某些电子产品中用于高利润的特殊用途。
天然石墨是如何开采的?
天然石墨的开采方法有露天开采和地下开采两种,具体取决于矿藏的深度和位置。石墨矿石从土中开采出来后,要经过粉碎和分离杂质。
石墨提取后通常要经过一系列步骤进行处理:
破碎:将破碎后的材料切成小块,以便进一步加工。
净化:通常通过浮选和化学品去除石英、粘土和矿石杂质。
上浆:然后对石墨进行分级,较小的颗粒用于特定用途,较大的石墨片用于其他用途。
最终产品经过包装,可用于工业和消费品的多种用途。
为什么选择天然石墨?
高纯度
天然石墨的优点是纯度普遍较高。纯度在许多应用中都至关重要,尤其是在电子和能源存储方面。天然石墨通常比合成石墨纯度更高,因为合成石墨中的一些杂质会影响设备或系统的性能。
可持续性
天然石墨比合成石墨更具可持续性。负责任的石墨开采对环境的影响只有合成石墨的一半,而所有合成石墨都是能源和资源密集型的。随着各行各业转向可持续发展,天然石墨是可持续发展的选择。
多功能性
天然石墨是一种用途极为广泛的材料。如果您想将其用于电池、炼钢、润滑剂甚至燃料电池,天然石墨都能满足各种工业需求。
天然石墨的用途
储能和电池
天然石墨有许多重要的、快速增长的用途,其中包括能源储存,特别是在锂离子电池中。通过这一工艺,石墨在锂离子电池的能量储存中发挥着关键作用。 电池鳞片石墨是负极的重要组成部分。在过去十年中,鳞片石墨已重新成为锂离子充电电池市场(用于电动汽车和可再生能源)的关键材料,预计到 2030 年,该市场将达到约 20 亿吨。
炼钢
石墨是炼钢工艺的重要组成部分。它可用于制造耐热物质或钒钢。石墨粉还可用于 炼钢 因为它有助于去除杂质,并提供高质量的最终产品。金属的高导热性适合炼钢炉的高温条件。
润滑油
由于其特殊的结构,石墨是一种很好的润滑剂!这可以最大限度地减少摩擦和磨损,对机械、汽车零件和工业设备尤其有利。从汽车电机到重型工业机械,石墨润滑剂都能帮助它们平稳高效地运行,同时延长重要部件的使用寿命。
电子产品
由于石墨的高导电性,它在电子产品中发挥着重要作用。石墨的导电性确保了智能手机、笔记本电脑和电动汽车等设备的有效运行。随着人们对尖端电子产品的需求日益增长,石墨在该行业中的重要性不可避免。
燃料电池
石墨可用于将化学能转化为电能的燃料电池。作为氢动力汽车的关键技术,燃料电池也广泛应用于可再生能源系统。石墨材料的耐热性、耐腐蚀性和导电性使其成为燃料电池组件的理想材料。
使用天然石墨的好处
高导电性
石墨是一种超级热电材料和导电材料。因此,它主要应用于需要有效传输能量的电池、冷凝器或其他导体的电气技术中。
耐高温
即使在极高的温度下,石墨也不会改变其结构。这一特性使石墨成为炼钢、汽车和电子行业等耐热性要求较高的应用领域的首选材料。
环保
天然石墨是合成石墨的绿色替代品。相比之下,天然石墨是一种矿物,这意味着在负责任的采矿方法下,与生产合成石墨的高能耗工艺相比,与采矿相关的能耗和排放相对较低。
经济高效
天然石墨通常比合成石墨便宜。天然石墨在生产过程中需要的能源和资源更少,因此总体成本更低。对于预算有限的用户来说,天然石墨是一种性能优越的替代品。
如何根据需要选择合适的天然石墨
- 纯度:纯度更高的石墨对于电子产品和电池等敏感应用非常重要,因为在这些应用中,即使少量杂质也会影响性能。
- 颗粒大小:颗粒大小因应用而异。小颗粒非常适合用于润滑剂等,而较大的薄片则可用于炼钢或高温应用。
- 形态石墨有多种形态 粉末肿块,以及 薄片.最佳的使用形式取决于您的工艺具体要求。粉末状石墨最适用于涂料和润滑剂,而片状石墨在高表面应用中更具优势。