Umetna grafitna zrnca so grafitni materiali, pripravljeni z umetnimi metodami, ki kažejo različne oblike in polja aplikacij. Naslednji razdelki ponujajo podrobno razlago z vidika proizvodnih procesov, značilnosti, scenarijev uporabe, tehnološkega napredka in standardnih specifikacij:
I. Procesi in značilnosti proizvodnje
Proizvodnja umetnih grafitnih zrnc običajno uporablja ogljikove materiale, kot sta naftni koks in koks koksa kot agregati, z nagibom premogovega katrana kot veziva. Postopek vključuje drobljenje, šaržo, mešanje, oblikovanje, karbonizacijo (kalcinacija) in grafitizacijo (visokotemperaturno zdravljenje v 2500-3000 stopnji). Nekateri izdelki višjega cenovnega razreda potrebujejo več impregnacij in čiščenja za povečanje gostote in čistosti.
Njegove oblike vključujejo prah, vlaknina in blok. Ozko opredeljen umetni grafit je večinoma v blok obliki, ki jo je treba nadaljnjo obdelavo v delce. Na primer, litijevi anodni materiali anode potrebujejo blok grafit, da se zdrobi v delce velikosti mikronov in se spreminja na površini. Njegova struktura je večfazni material, sestavljen iz grafitnih faz, pretvorjenih iz naftne koksa, faz, pretvorjenih v vezivo, in struktur pore, s stopnjo grafizacije, ki je običajno pod 90%.
Glede na fizikalno -kemijske lastnosti je njegova električna in toplotna prevodnost nižja kot pri naravnem grafitu iz kosmičev, vendar ima vrhunsko korozijsko odpornost, odpornost na obrabo in prepustnost. Njene mehanske lastnosti je mogoče izboljšati z napravami za oblikovanje delcev, da se poveča enakomernost in tlačna trdnost. V litijevih anodah anoda baterije lahko umetna grafitna zrnca zaradi enakomerne velikosti in manj površinskih napak dosežejo življenjsko dobo cikla v več kot 8000 ciklih, kar presega naravno grafit.
Ii. Osrednja polja za prijavo
V metalurški in kemični industriji se uporablja kot karburacijsko sredstvo pri talinju jekla. Različne velikosti in specifikacije, na primer {0}}. 2-1 zrnca z vsebino žvepla spodaj 0. 05% in vsebnost ogljika nad 98,5%, in {6} mm vsebine z 0,05%. Iz nje so narejene tudi grafitne elektrode in anodne palice za elektrolizo. Umetni grafitni zrnci, ki so impregnirani z smolo, se uporabljajo za izdelavo bloka ali cevaste opreme z močno korozijsko odpornostjo.
V materialih, odpornih na obrabo in tesnilni materiali, se uporablja za izdelavo sestavnih delov samovšečnosti, kot so batni obroči in ležaji, kar odpravi potrebo po dodatnih mazivih. Grafitni prah z visoko čistostjo (nad 1000 mrežicami) se uporablja v materialih s toplotno prevodnostjo in trenjem.
Kot litij-ionski anodni material anode umetne grafitne zrnce prevladujejo 82% trga zaradi odlične zmogljivosti cikla (specifična zmogljivost 310-360 mah/g) in dobre združljivosti z elektroliti. Tehnologija za pripravo sekundarnih delcev povečuje gostoto stiskanja in hitro polnjenje.
Iii. Tehnični standardi in inovacije
Mednarodni standard ISO/TR 24857: 2006 Določa metodo testiranja tlačne trdnosti za umetno diamantno grit, ki jo je mogoče analogno uporabiti za nadzor kakovosti grafitnih zrnc. Domači standard GB/T 30071-2013 uravnava kazalnike uspešnosti posebnih grafitnih zrnc z visoko gostoto.
Z inovacijami patentov in procesov naprave za oblikovanje delcev optimizirajo oblike delcev z mehansko obdelavo in izboljšajo gostoto stiskanja materialov anode baterije. Priprava sekundarnih delcev poveča materialno delovanje s kompozitno granulacijo z uporabo patentiranih tehnologij.
Iv. Specifikacije trga in izdelkov
Obstajajo razlike v območju velikosti zrnc in ravni čistosti. Od ultrafinskih praškov (1000 mreže) do grobih delcev (5-10 mm) izpolnjujejo različne potrebe po aplikacijah. Grafitne zrnce z visoko čistostjo (vsebnost ogljika, večja ali enaka 98,5%), se uporabljajo na poljih višjega cenovnega razreda, kot so polprevodniki in jedrska industrija. Cene se razlikujejo glede na lokacije oskrbe in proizvodnje.
Povzetek
Umetne grafitne zrnce z nadzorovanimi postopki priprave in tehnologije spreminjanja igrajo pomembno vlogo v novi energiji, metalurgiji in kemični industriji. V prihodnosti se bo z razvojem sekundarnih pripravkov delcev in kompozitnimi materiali njihova zmogljivost in obseg uporabe še povečala.
