Synthetischer Graphit ist, ähnlich wie in der Kristallographie, polykristallin. Es gibt viele Arten von künstlichem Graphit und verschiedene Herstellungsverfahren.
Im weiteren Sinne können alle Graphitmaterialien, die nach der Karbonisierung organischer Stoffe und der Graphitisierung bei hoher Temperatur gewonnen werden, zusammenfassend als künstlicher Graphit bezeichnet werden, wie zum Beispiel Kohlenstofffasern (Graphit), pyrolytischer Kohlenstoff (Graphit), Schaumgraphit usw.
Im engeren Sinne bezeichnet künstlicher Graphit üblicherweise die festen Massenmaterialien, wie Graphitelektroden, isostatischer Graphit, die durch Chargenbildung, Mischen, Formen, Karbonisierung (in der Industrie als Rösten bekannt) und Graphitisierung hergestellt werden, wobei Holzkohle-Rohstoffe (Petrolkoks, Asphaltkoks usw.) mit geringem Verunreinigungsgehalt als Zuschlagstoff und Kohlenpech als Bindemittel verwendet werden.
Künstlicher Graphit existiert in vielen Formen, darunter Pulver, Fasern und Blöcke. Im engeren Sinne bezeichnet man mit künstlichem Graphit üblicherweise Blöcke, die vor der Verwendung in eine bestimmte Form gebracht werden müssen. Er kann als Mehrphasenmaterial betrachtet werden, das die Graphitphase aus Kohlenstoffpartikeln wie Petrolkoks oder Asphaltkoks, die Graphitphase aus dem die Partikel umgebenden Kohlepechbinder sowie Partikelansammlungen oder Poren, die durch den Kohlepechbinder nach der Wärmebehandlung entstehen, umfasst. Generell gilt: Je höher die Wärmebehandlungstemperatur, desto höher der Graphitisierungsgrad. Bei der industriellen Herstellung von künstlichem Graphit liegt der Graphitisierungsgrad üblicherweise unter 90 %.
Im Vergleich zu Naturgraphit weist künstlicher Graphit eine geringere Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit, Schmierfähigkeit und Plastizität auf, besitzt aber auch eine bessere Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und geringere Durchlässigkeit als Naturgraphit.
Zu den Rohstoffen für die Herstellung von künstlichem Graphit gehören hauptsächlich Petrolkoks, Nadelkoks, Asphaltkoks, Kohlenpech, Kohlenstoffmikrokügelchen usw. Zu den Folgeprodukten gehören hauptsächlich Graphitelektroden, vorgebrannte Anoden, isostatischer Graphit, hochreiner Graphit, Nukleargraphit, Wärmetauscher und so weiter.
Die Produktanwendung von künstlichem Graphit spiegelt sich hauptsächlich in folgenden Aspekten wider:
1. Graphitelektrode: Aus Petrolkoks und Nadelkoks als Rohstoffen und Steinkohlenpech als Bindemittel wird die Graphitelektrode durch Kalzinierung, Dosierung, Mischen, Pressen, Rösten, Graphitieren und Bearbeitung hergestellt. Sie findet breite Anwendung in Elektroöfen zur Stahlerzeugung, zur Herstellung von Industriesilizium, zur Gelbphosphorproduktion und in anderen Anlagen. Dabei wird elektrische Energie in Form eines Lichtbogens freigesetzt, um das Ausgangsmaterial zu erhitzen und zu schmelzen.
2. Vorgebrannte Anode: Sie wird aus Petrolkoks als Rohmaterial und Steinkohlenpech als Bindemittel durch Kalzinierung, Dosierung, Mischen, Pressen, Rösten, Imprägnieren, Graphitisieren und Bearbeiten hergestellt und wird im Allgemeinen als leitfähige Anode von elektrolytischen Aluminiumanlagen verwendet.
3. Lager, Dichtring: Bei Förderanlagen für korrosive Medien werden häufig Kolbenringe, Dichtringe und Lager aus künstlichem Graphit verwendet, die ohne Zugabe von Schmieröl auskommen.
4. Wärmetauscher, Filterklasse: Künstlicher Graphit zeichnet sich durch Korrosionsbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und geringe Permeabilität aus. Er findet breite Anwendung in der chemischen Industrie zur Herstellung von Wärmetauschern, Reaktionsbehältern, Absorbern, Filtern und anderen Anlagen.
5. Spezialgraphit: Hergestellt aus hochwertigem Petrolkoks als Rohmaterial und Steinkohlenpech oder Kunstharz als Bindemittel, durch Rohmaterialaufbereitung, Dosierung, Kneten, Pressen, Zerkleinern, Mischen, Formen, mehrfaches Rösten, mehrfaches Durchdringen, Reinigen und Graphitisieren, Bearbeiten und Fertigen, umfasst er im Allgemeinen isostatischen Graphit, Nukleargraphit und hochreinen Graphit und wird in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und der Nuklearindustrie eingesetzt.
Veröffentlichungsdatum: 23. November 2022