على الرغم من أن جسيمات القطب الجرافيت وطبقة البترول الجرافيت هي مواد كربونية ولها مظاهر مماثلة ، فإن مصادرها ومكوناتها وعملياتها وسيناريوهات التطبيق مختلفة بشكل كبير.
1. المصدر والتعريف
حبيبات القطب الجرافيت:
إنها قصاصات أو قطع مكسورة يتم إنتاجها أثناء إنتاج أو استخدام أقطاب الجرافيت. هم في الأساس شظايا مادية من الأقطاب الكهربائية النهائية. المواد الأصلية هي فحم الكوك البترولية ، وفحم الكوك الإبرة ، وملعب قطران الفحم (الموثق) ، والتي يتم تصنيعها من خلال التكلس ، والقولبة ، والجرافيت (أعلى من 2800 درجة) ، وغيرها من العمليات.
فحم الكوك الجرافيت:
إنه منتج مباشرة من فحم الكوك البترولي بعد رسومية درجات الحرارة العالية -. ينشأ فحم الكوك البترول من بقايا تكرير النفط الخام. بعد التكلس (1200 درجة ~ 1400 درجة) لإزالة المواد المتطايرة ، يتم تحويله إلى جرافيت اصطناعي من خلال معالجة فرن الجرافيت (أعلى من 2800 درجة). جوهرها هو المعالجة العميقة للمواد الخام.
2. التكوين والهيكل
حبيبات القطب الجرافيت:
Composition: mainly carbon (>99 ٪) ، تحتوي على كمية صغيرة من الرماد (أكسيد المعادن) والكبريت المتبقي (<0.03%). Due to sufficient graphitization, the structure is highly ordered.
الهيكل: احتفظ ببنية المسامية الكثيفة للقطب ، والقوة الميكانيكية العالية ، والتوصيل الممتاز.
فحم الكوك الجرافيت:
Composition: carbon content>99 ٪ ، ولكن قد يكون الكبريت (0.5 ٪ ~ 0.03 ٪) ، الرماد (Fe ، Si ، إلخ) ، والمحتوى المتطاير مرتفعًا ، ويجب التحكم في الكبريت بصرامة لتجنب العيوب "المنتفخة".
الهيكل: الحبيبات المسامية ، وترتيب الشبكة أقل من شظايا القطب ، والكثافة الحقيقية (2.0 ~ 2.1 جم/سم) وتتأثر المقاومة بشكل كبير بالمواد الخام ودرجة الجرافيت.
3. عملية الإنتاج
حبيبات القطب الجرافيت:
لا حاجة إلى إنتاج مستقل ، فهو بواسطة - منتج أو نفايات في عملية تصنيع الإلكترود (التكلس → دفعة → الضغط على الخبز → الرسومات → الآلات).
فحم الكوك الجرافيت:
يتطلب عملية مستقلة كاملة:
تكلس فحم الكوك البترول (devolaterization في 1200 درجة ~ 1400 درجة) → الجرافيت (إعادة التبلور فوق 2800 درجة) → سحق/طحن (مثل معالجة الطاحونة العمودية إلى أقل من 0.075 ملم).
يحتاج فحم الكبريت المرتفع إلى إضافة مثبطات (مثل كربونات الصوديوم) لمنع انفجار الجرافيت.
| خاصية | حبيبات القطب الجرافيت | الجرافيت بترول فحم الكوك |
| الموصلية الكهربائية | عالية جدا (مقاومة أقل من أو تساوي 5μΩ · م) | متوسطة إلى عالية (تتأثر بالكبريت/الرماد) |
| القوة الميكانيكية | عالية (بنية كثيفة بعد صب) |
منخفض (مسامي وهش) |
| محتوى الكبريت | ＜0.03% | 0.5%-0.03% |
| الاستقرار الحراري | مرتفع جدا (معامل التوسع<1×10⁻⁶/℃) | متوسطة - عالية (من السهل التوسع عندما يكون محتوى الكبريت مرتفعًا) |
5. سيناريوهات التطبيق
حبيبات القطب الجرافيت:
مُحسّن الكربون: تعزيز الكربون السريع في صناعة الصلب (معدل الذوبان أفضل من فحم الكوك).
المواد الخام المعاد تدويرها: أضف مكونات كهربائية جديدة بعد سحقها لتقليل التكاليف وزيادة الكفاءة.
حشو موصل: يستخدم للمواد الحرارية أو الأقطاب السلبية للبطارية (يتطلب معالجة عميقة).
فحم الكوك الجرافيت:
الإلكترود التجميع: المادة الخام الرئيسية لتصنيع أقطاب الجرافيت (تمثل 67 ± 5 ٪ من الصيغة).
مادة القطب السلبي: سلالة قطب ليثيوم السلبي السلبي (يتطلب علاج الكروي/الطلاء).
محسن الكربون/المادة الحرارية: الصب ، حقل المعادن (درجة نقاء عالية).
حبيبات القطب الجرافيت عبارة عن شظايا المنتج النهائي الصناعي مع أداء مستقر ، ولكن مصادر محدودة ؛ تعتبر الكوك الجرافيت بتروليوم مادة خام أساسية مع مجموعة واسعة من الاستخدام ، ولكنها تتطلب التحكم الصارم للكبريت والمعالجة العميقة.
يختلف وضع الاثنين في السلسلة الصناعية اختلافًا كبيرًا: يتم إعادة تدوير حبيبات الإلكترود وإعادة استخدامها ، في حين أن فحم الكوك الجرافيت هو المادة الخام الأساسية لمنتجات الجرافيت الاصطناعية. يحدد إنتاجها وتطبيقه المستوى الفني لصناعة الكربون مباشرة.
