Kunstmatig Grafiet
Kunstmatig grafiet wordt vervaardigd door warmtebehandeling van petroleumcokes, koolteerpek of olie. Kunstmatig grafiet is een zeer duurzaam materiaal en wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder pc's en smartphones, en secundaire lithium-ionbatterijen voor elektrische voertuigen, waarvan de markt naar verwachting in de toekomst aanzienlijk zal groeien.
Waarom voor ons kiezen?
Strenge kwaliteitscontrole
Qitian-producten zorgen ervoor dat 100% van alle grafiet-petroleumcokes voldoet aan de kwaliteitsnormen van de industrie, de eindinspectie heeft doorstaan en vervolgens zorgvuldig wordt verpakt voor levering.
Stabiele leveringscapaciteit
Wij beschikken over een eigen productiefabriek, met een dagelijkse verzending tot 100 ton. We hebben geavanceerde technici die ons helpen de productietechnologie en productie-efficiëntie te verbeteren.
Professioneel managementsysteem
Het systeem van het bedrijf is zeer compleet. Vanaf de vroege fase van het koppelen van klanten tot de latere fase van de productverkoop kunnen we professioneel softwarebeheer gebruiken om de efficiëntie te verbeteren.
24-uurs service
Wij kunnen de beste exportservice en after-sales service bieden. 24 uur online voor hulp.
Voordelen van kunstmatig grafiet
Elektrochemische prestaties
Vergeleken met natuurlijk grafiet kan kunstmatig grafiet niet alleen de kwaliteit en structuur ervan strikter controleren, maar ook betere elektrochemische prestaties leveren. Als gebruikelijk batterijmateriaal heeft grafiet altijd de voorkeur gehad. Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie kunnen mensen echter natuurlijk grafiet vermalen en vervolgens kunstmatig grafiet verwerken via chemische of fysische processen. Daarom heeft het als batterijmateriaal een breed scala aan toepassingsmogelijkheden en staat het bekend als een zeer potentieel alternatief materiaal.
Aangepast ontwerp
Het kan ook de structuur en morfologie aanpassen om een ontwerp op maat te bereiken dat voldoet aan de prestatie-eisen van verschillende toepassingsscenario's. Door de microstructuur nauwkeurig te controleren, kan het bijvoorbeeld verschillende soorten batterijmaterialen worden, zoals supercondensatoren, materialen voor energieopslag en lithium-ionbatterijen. Deze eigenschap maakt kunstmatig grafiet tot een hot topic op het gebied van onderzoek naar batterijmaterialen.
Hoge elektrische geleidbaarheid
Het is een materiaal gemaakt van natuurlijk grafiet, dat zijn kristalstructuur verandert door sinteren bij hoge temperaturen, waardoor een materiaal ontstaat met een hoge geleidbaarheid, stabiliteit bij hoge temperaturen en een hoge structurele beheersbaarheid. Het wordt op veel gebieden veel gebruikt, maar de meest gebruikte is in batterijen. Kunstmatig grafiet in moderne batterijen wordt voornamelijk gebruikt op negatieve platen om ionen op te slaan en vrij te geven in de negatieve elektrode, die een elektrische stroom genereert. Vergeleken met natuurlijk grafiet is het zuiverder, heeft een hogere geleidbaarheid en een homogenere structuur, wat de prestaties en levensduur van de batterij verbetert.
Soorten kunstmatig grafiet
Fijnkorrelig grafiet
Sommige speciale eigenschapscombinaties van grafiet kunnen alleen worden verkregen als fijnkorrelige vaste stoffen worden gebruikt. Daarom werd het zogenaamde fijnkorrelige grafiet ontwikkeld, dat door een maalproces wordt geproduceerd. Fijnkorrelig grafiet is grafiet met een korrelgrootte kleiner dan 1 mm. Sommige fijnkorrelige grafietsoorten hebben zelfs een korrelgrootte van minder dan 1 µm.
Isostatisch grafiet
De term "Isostatisch grafiet" staat voor isostatisch gevormd grafiet. Dit betekent dat het grondstoffenmengsel in een zogenaamde koud-isostatische pers (CIP) wordt verdicht tot rechthoekige of ronde blokken. Vergeleken met andere technieken zoals extrusie of vibratiegieten kan deze technologie de meest isotrope vorm van kunstmatig grafiet produceren. Bovendien heeft isostatisch grafiet over het algemeen de kleinste korrelgroottes van alle kunstmatige grafiet.
Geëxtrudeerd grafiet
Geëxtrudeerd grafiet wordt geproduceerd door extrusie. Vergeleken met isostatisch grafiet heeft het een grovere korrelgrootte en een lagere sterkte, maar een hogere thermische en elektrische geleidbaarheid.
Trillingsgegoten grafiet
Door trillingen gevormd grafiet wordt gekenmerkt door een homogene structuur en doorgaans een gemiddelde korrelgrootte. Het materiaal heeft een planair isotroop, dat wil zeggen bijna isotroop eigenschappenprofiel en kan in zeer grote formaten worden geproduceerd.
Gegoten grafiet
Tot de materiaalklasse van gegoten koolstof en grafiet behoren verschillende materialen zoals amorfe koolstof, grafiet en het zogenaamde koolstofgrafiet, een composiet van harde koolstof en grafiet. Deze materialen hebben een fijne tot ultrafijne korrelgrootte en kunnen door het axiale vormingsproces bovendien een hoge anisotropie vertonen. Deze verscheidenheid aan materialen resulteert in een extreem breed scala aan eigenschapsprofielen op het gebied van sterkte, wrijvingsgedrag en geleidbaarheid.
Kunstmatig grafietgebruik in de lucht- en ruimtevaartindustrie
Thermische beheersystemen
Kunstmatig grafiet staat bekend om zijn uitstekende thermische geleidbaarheid. In lucht- en ruimtevaarttoepassingen wordt het gebruikt bij de constructie van koellichamen en thermische beheersystemen. Deze componenten helpen de warmte af te voeren die wordt gegenereerd door elektronische apparatuur en voortstuwingssystemen, waardoor kritische lucht- en ruimtevaartsystemen binnen veilige temperatuurgrenzen kunnen werken.
Elektroden voor EDM (Electrical Discharge Machining)
Machinale bewerking met elektrische ontlading is een precisiebewerkingsproces dat wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartproductie. kunstmatige grafietelektroden worden in EDM-machines gebruikt om complexe vormen en kenmerken te creëren in lucht- en ruimtevaartcomponenten gemaakt van harde materialen zoals titanium- en nikkellegeringen.
Luchtvaartremsystemen
Kunstmatige grafietcomposieten worden gebruikt in remsystemen van vliegtuigen vanwege hun hoge thermische geleidbaarheid, lage slijtage en hoge sterkte. Deze materialen zijn bestand tegen de extreme temperaturen en krachten die worden gegenereerd tijdens vliegtuiglandingen en zorgen voor betrouwbare remprestaties.
Structurele componenten van vliegtuigen
In sommige gevallen worden kunstmatige grafietcomposieten gebruikt bij de constructie van lichtgewicht structurele componenten in vliegtuigen, vooral in toepassingen waarbij een hoge sterkte-gewichtsverhouding cruciaal is.
Brandstofcellen
Kunstmatig grafiet wordt gebruikt als onderdeel van brandstofcelsystemen in de ruimtevaart, die worden onderzocht als een potentieel alternatief voor traditionele verbrandingsmotoren die afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen. Brandstofcellen genereren elektriciteit via elektrochemische reacties en hebben materialen zoals kunstgrafiet nodig voor hun elektroden en bipolaire platen.
Onderdelen van ruimtevaartuigen
In ruimtetoepassingen, waar extreme temperaturen en vacuümomstandigheden voorkomen, wordt kunstmatig grafiet gebruikt in verschillende componenten, waaronder thermische schilden van satellieten, raketmondstukken en structuren voor nuttige lading.
Ionen stuwraketten
Kunstmatig grafiet wordt gebruikt in ionenstuwraketten, een soort voortstuwingssysteem dat in ruimtevaartuigen wordt gebruikt voor langdurige missies. Deze stuwraketten zijn afhankelijk van de versnelling van ionen (meestal xenon) om stuwkracht te genereren en vereisen kunstmatige grafietroosters of soortgelijke componenten.
Elektrische contacten
Kunstmatig grafiet wordt gebruikt in elektrische contacten en borstels in lucht- en ruimtevaartsystemen waar nauwkeurige elektrische geleidbaarheid en slijtvastheid belangrijk zijn, zoals in besturingssystemen en luchtvaartelektronica.
Versterkingen in composieten
Kunstmatige grafietvezels worden soms gebruikt als versterkingen in composietmaterialen voor ruimtevaarttoepassingen. Deze composieten kunnen worden gebruikt in vliegtuigonderdelen om het gewicht te verminderen met behoud van sterkte en duurzaamheid.
Stralingsafscherming
Bij ruimtemissies kunnen kunstmatige grafietcomposieten worden gebruikt voor stralingsafscherming om astronauten en gevoelige apparatuur tegen kosmische straling te beschermen.
Structuur en eigenschappen van kunstmatig grafiet
Elektrische geleidbaarheid van kunstmatig grafiet
Het feit dat kunstmatig grafiet elektrisch geleidend is, is het gevolg van de atomaire structuur ervan. Elk koolstofatoom in een kunstmatig grafietkristal heeft vier valentie-elektronen, ook wel buitenste elektronen genoemd, die bindingen kunnen vormen met naburige atomen. Slechts drie van de vier valentie-elektronen gaan echter een binding aan, terwijl het vierde elektron vrij mobiel blijft en zo elektriciteit kan geleiden.
Thermische geleidbaarheid van kunstmatig grafiet
Kunstmatig grafiet heeft een uitstekende thermische geleidbaarheid gecombineerd met hoge temperatuurbestendigheid. kunstmatig grafiet heeft geen smeltpunt; het verandert rechtstreeks van de vaste toestand in de gasvormige toestand. Dit proces wordt sublimatie genoemd. In een atmosfeer van inert gas wordt kunstmatig grafiet plastisch vervormbaar vanaf een temperatuur van 2500 graden. Bij temperaturen boven de 3750 graden sublimeert kunstmatig grafiet zelfs zonder de aanwezigheid van zuurstof.
Chemische resistentie van kunstmatig grafiet
Kunstmatig grafiet is een van de meest chemisch resistente materialen. Het is bestand tegen bijna alle media van de organische chemie. Het gaat doorgaans om de tussen- en/of eindproducten in de petrochemie, steenkoolraffinage, kunststofindustrie, de productie van verven, coatings, koelmiddelen en antivriesmiddelen, maar ook in de cosmetica- en voedingsmiddelenindustrie. kunstmatig grafiet is ook bestand tegen de meeste anorganische media, zoals niet-oxiderende zuren, alkaliën, waterige zoutoplossingen en de meeste technische gassen.
De essentiële functie van kunstmatig grafiet in lithium-ionbatterijen
Kunstmatig grafiet heeft uitstekende geleidende materialen
Kunstmatig grafiet is een uitstekende geleider van elektriciteit en warmte. Dit maakt het ideaal voor gebruik in batterijen, waar het helpt om elektronen efficiënt tussen de anode en kathode te geleiden. Kunstmatig grafiet is ook zeer goed bestand tegen corrosie, wat belangrijk is voor de levensduur van lithium-ionbatterijen.
Kunstmatig grafiet verlengt de levensduur van de batterij
Een van de belangrijkste prestatiegegevens voor batterijen is de levensduur, oftewel het aantal keren dat een batterij kan worden ontladen en opgeladen voordat deze moet worden vervangen. Kunstmatig grafiet speelt een sleutelrol bij het verlengen van de levensduur van de batterij, door te helpen voorkomen dat lithiumionen tijdens het opladen in de anode vast komen te zitten.
Uitstekende hoge capaciteit
Kunstmatig grafiet heeft ook een hoge capaciteit, wat betekent dat het snel grote hoeveelheden energie kan opslaan en vrijgeven. Dit is belangrijk voor toepassingen zoals elektrische voertuigen, waarbij de batterij snel een grote hoeveelheid stroom moet kunnen ontladen. Een milieuvriendelijke procescyclus voor kunstmatig grafiet is een superieure keuze om te voldoen aan de normen voor lithium-ionbatterijen voor optimale prestaties en energieproductie.
Natuurlijk versus. Kunstmatig Grafiet
Samenstelling
Kunstmatig grafiet:Geproduceerd uit een koolstofhoudende grondstof door middel van verwerking bij hoge temperatuur, vertoont kunstmatig grafiet een zeer geordende atomaire structuur. Het heeft een zuiverheidsniveau van meer dan 99% koolstof, waarbij de resterende onzuiverheden voornamelijk uit as en vluchtige materialen bestaan.
Natuurlijk grafiet:Afkomstig uit natuurlijk voorkomende minerale afzettingen, wordt natuurlijk grafiet gevormd door de metamorfose van organisch materiaal. Het bestaat uit een variërend koolstofgehalte, doorgaans variërend van 15% tot 95%, waarbij de resterende samenstelling onzuiverheden zoals as, zwavel en sporenelementen omvat.
Productieprocessen
Kunstmatig grafiet:De productie van kunstmatig grafiet omvat het grafitiseren van koolstofhoudende materialen, zoals petroleumcokes of koolteerpek, bij temperaturen boven de 2500 graden. Dit proces maakt de uitlijning van koolstofatomen mogelijk, wat resulteert in een zeer kristallijne structuur met uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid.
Natuurlijk grafiet:Natuurlijk grafiet wordt gewonnen uit mijnen of steengroeven en ondergaat verschillende mechanische en chemische behandelingen om de kwaliteit ervan te verbeteren. Deze processen omvatten malen, flotatie, zuivering en micronisatie, waardoor onzuiverheden kunnen worden verwijderd en de deeltjesgrootte en -verdeling kunnen worden aangepast.
Fysische en chemische eigenschappen
Kunstmatig grafiet:Kunstmatig grafiet bezit superieure fysieke eigenschappen vergeleken met zijn natuurlijke tegenhanger. Het vertoont een hoge dichtheid, lage porositeit en opmerkelijke thermische en elektrische geleidbaarheid. Bovendien biedt kunstgrafiet een uitstekende weerstand tegen chemische corrosie, waardoor het geschikt is voor veeleisende toepassingen.
Natuurlijk grafiet:Natuurlijk grafiet vertoont een lagere dichtheid, hogere porositeit en een matige thermische en elektrische geleidbaarheid. De eigenschappen kunnen variëren afhankelijk van de herkomst en de gebruikte verwerkingstechnieken. Hoewel het misschien niet hetzelfde prestatieniveau heeft als kunstmatig grafiet, vindt natuurlijk grafiet nog steeds een brede toepassing in verschillende industrieën.
Toepassingen
Kunstmatig grafiet:Vanwege zijn uitzonderlijke eigenschappen wordt kunstmatig grafiet op grote schaal gebruikt in geavanceerde industrieën. Het is een essentieel onderdeel van lithium-ionbatterijen, waardoor de energiedichtheid ervan wordt verbeterd en de levensduur wordt verlengd. kunstmatig grafiet wordt ook gebruikt in toepassingen bij hoge temperaturen, zoals smeltkroezen, elektroden en verwarmingselementen.
Natuurlijk grafiet:Natuurlijk grafiet vindt toepassing in diverse sectoren. Het wordt vaak gebruikt als smeermiddel vanwege zijn zelfsmerende eigenschappen. Bovendien wordt natuurlijk grafiet gebruikt in de staal- en auto-industrie voor smeltkroezen, gieterijcoatings, remvoeringen en pakkingen. Het dient ook als anodemateriaal in alkalische batterijen en in kernreactoren als moderator.
Productieproces van kunstmatig grafiet
Poeder- en pastabereiding
Grondstoffen voor de productie van kunstmatige grafiet (petroleumcokes, pekcokes, roet, natuurlijk grafiet en secundair grafietschroot worden geladen en opgeslagen in grondstoffensilo's. Eerst worden de grondstoffen gemalen in brekers en kogelmolens. Het resulterende poeder wordt vervolgens geconditioneerd afhankelijk van de deeltjesgrootteverdeling. Ten slotte wordt het poeder gemengd met een bindmiddel om een pasta te produceren. Koolteerpek of petroleumpek worden als bindmiddel gebruikt.
Vormvorming
Het resulterende pasta-achtige mengsel kan worden gecompacteerd met behulp van een van de vormvormende technieken: extrusie, vibro-molding of koud isostatisch persen.
● Extrusie bestaat uit het persen van het pasta-achtige mengsel door een matrijs met opening. Extrusie resulteert in een lang product zoals staven, staven, lange platen of buizen met regelmatige doorsneden, die in stukken van de vereiste lengte kunnen worden gesneden. Geëxtrudeerde grafietmaterialen zijn isotroop. De eigenschappen in de extrusierichting verschillen van de eigenschappen in andere richtingen.
● Vibratiegieten is een discontinue vormgevingsmethode voor producten met grote afmetingen. Er wordt een vorm gevuld met het pasta-achtige mengsel en er wordt een zware metalen plaat op gelegd. Vervolgens wordt het materiaal verdicht door de mal te trillen. De gevormde lichamen vertonen een hogere mate van isotropie vergeleken met geëxtrudeerde materialen.
● Koud isostatisch persen is de poederverdichtingsmethode die wordt uitgevoerd bij kamertemperatuur en waarbij druk vanuit meerdere richtingen wordt uitgeoefend door een vloeibaar medium dat het verdichte onderdeel omringt. Er wordt gebruik gemaakt van een flexibele mal, ondergedompeld in een vloeibaar medium onder druk. Materialen met een uniforme anisotrope structuur worden bereid met behulp van de isostatische persmethode.
Bakken
De verdichte delen worden met warmte behandeld in een anaërobe bakoven bij temperaturen tussen 900 en 1200 graden (1650 en 2200 graden F). Carbonisatie vindt plaats tijdens het bakken. Het resulteert in de thermische ontleding van het bindmiddel in elementaire koolstof en vluchtige componenten. Koolstof gevormd tijdens het carbonisatieproces bindt de poederdeeltjes. Het volume van het bindmiddel is groter dan het volume van de gevormde koolstof. Daarom resulteert carbonisatie in de vorming van poriën. Het totale relatieve volume van de porositeit wordt bepaald door de hoeveelheid bindmiddel.
Impregnering van pek
Op dit punt in het proces kunnen de koolstofdelen worden geïmpregneerd met pek en opnieuw worden gebakken om de porositeit ervan te verminderen. Impregnatie wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van een pek met een lagere viscositeit dan de oorspronkelijke bindmiddelpek. Een lage viscositeit is vereist om gaten vollediger op te vullen. Voor deze functie wordt normaliter petroleumpek gebruikt. Bij sommige grafietsoorten met een hoge dichtheid kunnen de koolstofdelen meerdere keren de cyclus van bakken, impregneren met pek en opnieuw bakken doorlopen.
Grafitisering
In dit stadium worden de gevormde, gebakken, met pek geïmpregneerde en opnieuw gebakken onderdelen met warmte behandeld in een anaerobe omgeving bij een extreem hoge temperatuur van 2700 tot 3000 graden (4900 tot 5450 graden F). Grafitisering resulteert in de kristallisatie van amorfe precursorkoolstof, die wordt omgezet in kristallijn grafiet. Onder invloed van de temperatuur groeien de kristallieten en herschikken ze zich in een geordend patroon van gestapelde parallelle vlakken. Deze transformatie gaat gepaard met een verandering in de fysieke eigenschappen van het materiaal. Tijdens deze hoge temperatuurbehandeling wordt grafiet ook gezuiverd omdat de meeste onzuiverheden (bindmiddelresten, gassen, oxiden, zwavel) verdampen.
Kwaliteitscontroles
De gegrafitiseerde artikelen ondergaan een reeks tests en inspecties voordat ze worden verzonden. In dit stadium heeft het resulterende grafietmateriaal al een uitstekende corrosieweerstand en een uitstekende thermische geleidbaarheid. Het is echter zeer poreus en daarom helemaal niet ondoordringbaar.
Onze fabriek
Het bedrijf beschikt nu over 2 moderne productieateliers en 2 grote opslagateliers, die kunnen voldoen aan de behoeften van grootschalige productie en snelle logistiek. Het jaarlijkse productievolume heeft 100,000 ton bereikt. Na jaren van hard werken hebben we nauw samengewerkt met veel binnenlandse bedrijven en naar vele landen en regio's geëxporteerd. In de toekomst zal het bedrijf zich blijven houden aan de bedrijfsfilosofie van "kwaliteitsgericht, eerlijkheid en betrouwbaarheid", de productkwaliteit en het serviceniveau voortdurend verbeteren, uitgebreide samenwerking en uitwisselingen uitvoeren met binnenlandse en buitenlandse bedrijven, en gezamenlijk de ontwikkeling bevorderen van de koolstofindustrie.
Onze certificeringen
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is kunstmatig grafiet?
Vraag: Wat moet u weten over grafiet?
Vraag: Wat zijn de grondstoffen voor kunstmatig grafiet?
Vraag: Is synthetisch grafiet duur?
Vraag: Wat zijn de negatieve effecten van grafiet?
Vraag: Wat zijn enkele interessante feiten over grafiet?
Vraag: Wat is er ongebruikelijk aan grafiet?
Vraag: Hoeveel kost synthetisch grafiet?
Vraag: Wat is het belangrijkste verschil tussen natuurlijk en kunstmatig grafiet?
Vraag: Wat zijn de typische toepassingen van kunstmatig grafiet?
Vraag: Wat zijn de voordelen van het gebruik van kunstmatig grafiet ten opzichte van natuurlijk grafiet?
Vraag: Hoe verschilt het productieproces van kunstmatig grafiet van dat van natuurlijk grafiet?
Vraag: Wat zijn de belangrijkste eigenschappen die kunstmatig grafiet nuttig maken in verschillende toepassingen?
Vraag: Hoe verhoudt de zuiverheid van kunstmatig grafiet zich tot natuurlijk grafiet?
Vraag: Kan kunstgrafiet worden gerecycled of hergebruikt?
Vraag: Wat zijn de milieuoverwegingen bij de productie van kunstmatig grafiet?
Als een van de meest professionele fabrikanten en leveranciers van kunstgrafiet in China, worden we gekenmerkt door kwaliteitsproducten en een goede prijs. U kunt er zeker van zijn dat u kunstgrafiet hier in onze fabriek te koop koopt.