الفرق والعلاقة بين الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي

في ضوء حقيقة أن الجرافيت الاصطناعي بالمعنى الضيق عادة ما يتم تحضيره من الجرافيت الطبيعي كمادة خام ، فإن هذه المقالة تحلل وتناقش فقط الفرق والاتصال بين الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي بالمعنى الضيق.

هيكل بلوري

اكتمل التطور البلوري للجرافيت الطبيعي نسبيًا ، وعادة ما تكون درجة الجرافيت من تقشر الجرافيت الطبيعي أعلى من 98 في المائة ، ودرجة الجرافيت الجرافيت الجريزوفولفين الطبيعي عادة ما تكون أقل من 93 في المائة.

تعتمد درجة تطور الكريستال للجرافيت الاصطناعي على المواد الخام ودرجة حرارة المعالجة الحرارية. بشكل عام ، كلما ارتفعت درجة حرارة المعالجة الحرارية ، زادت درجة الجرافيت. في الوقت الحاضر ، عادة ما تكون درجة الجرافيت الصناعي المنتج في الصناعة أقل من 90 في المائة.

Oالهيكل التنظيمي

الجرافيت القشري الطبيعي عبارة عن بلورة مفردة ذات بنية بسيطة نسبيًا ، بها عيوب بلورية فقط (عيوب نقطية ، خلع ، أخطاء في التراص ، إلخ) ، وتظهر خصائص هيكلية متباينة الخواص بشكل مجهري. حبات الجرافيت الجريزوفولفين الطبيعي صغيرة ، والحبوب مرتبة بشكل غير منظم ، وهناك مسام بعد إزالة الشوائب ، مما يدل على الخصائص الهيكلية الخواص على المستوى العياني.

يمكن اعتبار الجرافيت الاصطناعي نوعًا من المواد متعددة الأطوار ، بما في ذلك طور الجرافيت المحول بواسطة جزيئات كربونية مثل كوك البترول أو فحم الكوك الأسفلت ، ومرحلة الجرافيت التي يتم تحويلها بواسطة مادة رابطة الفحم المغلفة حول الجسيمات ، والمسام التي تكونت عن طريق تراكم الجسيمات أو الفحم. الموثق الملعب بعد المعالجة الحرارية.

Pشكل جسدي

يوجد الجرافيت الطبيعي عادةً على شكل مسحوق ويمكن استخدامه بمفرده ، ولكنه يستخدم عادةً مع مواد أخرى.

هناك العديد من أشكال الجرافيت الاصطناعي ، بما في ذلك المسحوق والألياف والكتل ، في حين أن الجرافيت الاصطناعي بالمعنى الضيق عادة ما يكون كتلة ، والتي تحتاج إلى معالجتها إلى شكل معين عند استخدامها.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي لهما شيوع ، كما يوجد فرق في الأداء. على سبيل المثال ، يعد الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي موصلات جيدة للحرارة والكهرباء ، ولكن لنفس النقاوة وحجم الجسيمات لمسحوق الجرافيت ، فإن أداء نقل الحرارة الجرافيت الطبيعي والتوصيل هو الأفضل ، وحبر الحجر الجريزوفولفين الطبيعي ثانيًا ، والجرافيت الاصطناعي أقل.

يتمتع الجرافيت بتشحيم جيد وبعض اللدونة ، وتطوير بلورات الجرافيت الطبيعية للتقشر أكثر كمالا ، ومعامل الاحتكاك صغير ، وأفضل تشحيم ، وأعلى اللدونة ، والجرافيت البلوري الكثيف والجرافيت الكريبتوكريستال ، والجرافيت الاصطناعي ضعيف.

مجال التطبيق

يحتوي الجرافيت على العديد من الخصائص الممتازة ، لذلك يستخدم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والآلات والكهربائية والكيميائية والمنسوجات والدفاع الوطني والقطاعات الصناعية الأخرى. تتداخل وتختلف مجالات تطبيق الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي.

في الصناعة المعدنية ، يمكن استخدام الجرافيت الرقيق الطبيعي لإنتاج مواد مقاومة للصهر مثل طوب المغنيسيا الكربوني وطوب الألومنيوم والكربون نظرًا لمقاومته الجيدة للأكسدة.

يمكن استخدام الجرافيت الاصطناعي كأقطاب كهربائية لصناعة الصلب ، بينما يصعب استخدام الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الجرافيت الطبيعي في الأفران الكهربائية لصناعة الفولاذ في ظروف التشغيل القاسية.

في صناعة الآلات ، عادة ما تستخدم مواد الجرافيت كمواد مقاومة للتآكل ومواد تشحيم. يتميز الجرافيت المتقشر الطبيعي بتشحيم جيد وغالبًا ما يستخدم كمادة مضافة لزيوت التشحيم.

تستخدم معدات نقل الوسائط المسببة للتآكل على نطاق واسع حلقات المكبس وحلقات الختم والمحامل المصنوعة من الجرافيت الاصطناعي ، ولا تحتاج إلى إضافة زيت التشحيم أثناء التشغيل.

يمكن أيضًا استخدام المواد المركبة من الجرافيت الطبيعي وراتنج البوليمر في المجالات المذكورة أعلاه ، ولكن مقاومة التآكل ليست جيدة مثل مقاومة الجرافيت الاصطناعي.

يتميز الجرافيت الاصطناعي بخصائص مقاومة التآكل والتوصيل الحراري الجيد والنفاذية المنخفضة. يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية لصنع المبادلات الحرارية وخزانات التفاعل وأبراج الامتصاص والمرشحات وغيرها من المعدات.

يمكن أيضًا استخدام المواد المركبة من الجرافيت الطبيعي وراتنج البوليمر في المجالات المذكورة أعلاه ، ولكن الموصلية الحرارية ومقاومة التآكل ليست جيدة مثل تلك الموجودة في الجرافيت الاصطناعي.