Mākslīgās grafīta granulas ir grafīta materiāli, kas sagatavoti, izmantojot mākslīgās metodes, kurās ir dažādas formas un lietojumprogrammu lauki. Turpmākajās sadaļās sniegts detalizēts paskaidrojums no ražošanas procesu, raksturlielumu, pielietojuma scenāriju, tehnoloģisko sasniegumu un standarta specifikāciju skaidrojuma:
I. Ražošanas procesi un īpašības
Mākslīgo grafīta granulu ražošanā parasti tiek izmantoti oglekļa materiāli, piemēram, naftas kokss un piķa kokss kā agregāti, ar ogļu darvas piķi kā saistvielu. Process ietver sasmalcināšanu, pakešu, sajaukšanu, veidošanu, karbonizāciju (kalcinēšanu) un grafitizāciju (apstrāde ar augstu temperatūru 2500-3000 pakāpē). Dažiem augstas klases produktiem ir nepieciešami vairāki piesūcinājumi un attīrīšana, lai uzlabotu blīvumu un tīrību.
Tās formās ir pulveris, šķiedra un bloks. Šauri definēts mākslīgais grafīts lielākoties ir bloka formā, kas turpmākai jāpārstrādā daļiņās. Piemēram, litija akumulatora anoda materiāliem ir nepieciešams, lai bloķētu grafītu, lai sasmalcinātu mikronu izmēra daļiņās un veiktu virsmas modifikāciju. Tās struktūra ir daudzfāzu materiāls, kas sastāv no grafīta fāzēm, kas pārveidotas no naftas koksa, saistvielu pārveidotām grafīta fāzēm un poru struktūrām ar grafitizācijas pakāpi, kas parasti ir zemāka par 90%.
Runājot par fizikāli ķīmiskajām īpašībām, tā elektriskā un siltumvadītspēja ir zemāka nekā dabiskā pārslu grafīta, taču tai ir augstāka izturība pret koroziju, nodiluma izturība un caurlaidība. Tās mehāniskās īpašības var uzlabot, izmantojot daļiņu veidošanas ierīces, lai uzlabotu vienveidību un spiedes stiprību. Litija akumulatoru anodos mākslīgās grafīta granulas to vienveidīgā lieluma un mazāk virsmas defektu dēļ var sasniegt vairāk nekā 8000 ciklu cikla kalpošanas laiku, pārspējot dabisko grafītu.
II. Galvenie lietojumprogrammas lauki
Metalurģiskajā un ķīmiskajā nozarē to izmanto kā karburizējošu līdzekli tērauda kausējumā. Dažādi izmēri un specifikācijas, piemēram, {{{0}}. 2-1 mm granulas ar sēra saturu zem {0. 05% un oglekļa saturs virs 98,5% un 1-5} MM granuliem ir izmantots sulfur saturs zem 0,05%. No tā tiek izgatavoti arī grafīta elektrodi un anoda stieņi elektrolīzei. Sveķu piesūcinātas mākslīgās grafīta granulas tiek izmantotas, lai ražotu bloku vai cauruļveida aprīkojumu ar spēcīgu izturību pret koroziju.
Nodiluma izturīgos un blīvējuma materiālos to izmanto, lai izgatavotu pašizblīvējošus komponentus, piemēram, virzuļa gredzenus un gultņus, novēršot nepieciešamību pēc papildu smērvielām. Augstas tīrības grafīta pulveri (virs 1000 acs) tiek izmantots siltumvadītspējas un berzes materiālos.
Kā litija jonu akumulatora anoda materiāls, mākslīgās grafīta granulas dominē 82% tirgus, pateicoties to lieliskajai cikla veiktspējai (īpaša 310-360 mah/g) un labu savietojamību ar elektrolītiem. Sekundārā daļiņu sagatavošanas tehnoloģija uzlabo blīvēšanas blīvumu un ātras uzlādes veiktspēju.
III. Tehniskie standarti un jauninājumi
Starptautiskā standarta ISO/TR 24857: 2006 Norāda mākslīgā dimanta smiltis kompresijas stiprības pārbaudes metodi, ko var analoģiski izmantot grafīta granulu kvalitātes kontrolei. Vietējā standarta GB/T 30071-2013 regulē augstas blīvuma īpašo grafīta granulu veiktspējas rādītājus.
Izmantojot patentu un procesa jauninājumus, daļiņu veidošanas ierīces optimizē daļiņu formas, veicot mehānisku apstrādi, uzlabojot akumulatora anoda materiālu blīvēšanas blīvumu. Sekundārā daļiņu sagatavošana uzlabo materiāla veiktspēju, izmantojot saliktu granulāciju, izmantojot patentētas tehnoloģijas.
Iv. Tirgus un produktu specifikācijas
Ir atšķirības granulu lieluma diapazonā un tīrības līmenī. Sākot no ultrafine pulveriem (1000 acs) līdz rupjām daļiņām ({5-10 mm), tie atbilst dažādas lietojumprogrammas vajadzības. Augstas klases jomās, piemēram, pusvadītāju un kodoluzņēmumu, augstas tīrības grafīta granulas (oglekļa saturs ir lielāks vai vienāds ar 98,5%). Cenas mainās atkarībā no piegādes un ražošanas vietām.
Kopsavilkums
Mākslīgajām grafīta granulām, izmantojot kontrolējamus sagatavošanas procesus un modifikācijas tehnoloģijas, ir nozīmīga loma jaunās enerģijas, metalurģijas un ķīmiskās rūpniecības nozarēs. Nākotnē, attīstot sekundāro daļiņu sagatavošanu un kompozītmateriālus, to veiktspēja un pielietojuma darbības joma vēl vairāk paplašināsies.
