Razlika med naravnim grafitom in umetnim grafitom

Čeprav sta tako naravni kot umetni grafit sestavljena predvsem iz ogljika, se bistveno razlikujeta po svojih virih, strukturi, lastnostih in uporabi.
Spodaj bom podal podrobno primerjavo obeh z več vidikov.
Naravni grafit: Pridobiva se iz naravnih mineralov in nastaja naravno.
Umetni grafit: grafitni material, umetno proizveden iz materialov, ki vsebujejo ogljik, kot sta naftni koks in smolni koks, z nizom visoko-temperaturnih toplotnih obdelav (do 3000 stopinj).
Če primerjamo njihove vire in proizvodne procese, naravni grafit izvira iz naravne grafitne rude in se proizvaja s fizikalnimi metodami, kot sta rudarjenje in flotacija. Umetni grafit je primarno pridobljen iz naftnega koksa, iglanega koksa in smolnega koksa. Proizvodni proces vključuje kompleksen proces, ki vključuje žganje, drobljenje, mletje, gnetenje, oblikovanje (ekstrudiranje, oblikovanje, izostatično stiskanje), praženje, impregnacijo in grafitizacijo (ključni korak). Ta postopek lahko traja več mesecev.
Zgradba in morfologija:
Naravni grafit ima višjo stopnjo kristaliničnosti, večjo velikost zrn in pravilno lamelno strukturo. Razvrščamo ga v kosmičast grafit (podoben -listom), mikrokristalni grafit (znan tudi kot zemeljski grafit, z drobnimi delci) in masivni grafit (redko). Kažejo znatno anizotropijo.
Umetni grafit ima relativno nizko kristaliničnost, majhno velikost zrn in nekoliko neurejeno strukturo. Njegovo morfologijo določa metoda predelave in ga je mogoče najti v razsutem stanju, elektrodah, izostatično stisnjenem grafitu, grafitnem papirju/foliji itd. Stopnjo anizotropije je mogoče nadzorovati s predelavo in je na splošno manj izrazita kot naravni grafit, nagnjena k izotropiji.
Značilnosti delovanja:
Naravni grafit je mogoče očistiti do več kot 99,9 %, vendar je postopek zapleten in drag. Pogosto vsebuje nečistoče, kot so silikati. Ima odlično mazljivost, kosmičast grafit pa je visoko{3}}kakovostno trdno mazivo. Vendar ima nizko mehansko trdnost in mehko teksturo. Njegova nepravilna oblika delcev lahko pri mešanju z elektrodnimi materiali povzroči slabo enakomernost.
Artificial graphite is extremely pure (>99,9%), ker večina nečistoč izhlapi pri visokih temperaturah grafitizacije. Ima dobro mazljivost, vendar je na splošno slabši od naravnega grafita v kosmičih. Ima večjo mehansko trdnost in gostejšo strukturo zaradi žganja in impregnacije. Njegovo obliko delcev je mogoče nadzorovati (npr. sferoidizacija), kar ima za posledico boljšo sposobnost obdelave in združljivost z materiali elektrod.
Na podlagi teh lastnosti se njihove aplikacije osredotočajo na različne vidike.
Naravni grafit se uporablja predvsem v anodnih materialih, ognjevarnih materialih in mazivih. Umetni grafit se zaradi svoje visoke čistosti in trdnosti uporablja predvsem v polprevodnikih, fotovoltaiki in moderatorjih jedrskih reaktorjev. Uporablja se tudi pri izdelavi mehanskih tesnil, ležajev in drugih aplikacij zaradi svoje visoke trdnosti in odpornosti proti obrabi.
Če povzamemo, za aplikacije, ki zahtevajo nizke stroške in visoko zmogljivost, se lahko uporabi naravni grafit, kjer zahteve glede zmogljivosti niso izjemno zahtevne.
Za aplikacije, ki zahtevajo zmogljivost visoke hitrosti, dolgo življenjsko dobo, varnost in strukturno trdnost, je umetni grafit boljša izbira v visoko-baterijah in specializiranih industrijskih aplikacijah.