O grafite sintético é um material policristalino, semelhante à cristalografia. Existem muitos tipos de grafite artificial e diferentes processos de produção.
Em sentido amplo, todos os materiais de grafite obtidos após a carbonização da matéria orgânica e a grafitização em alta temperatura podem ser coletivamente denominados grafite artificial, como fibra de carbono (grafite), carbono pirolítico (grafite), grafite espumoso, etc.
Em sentido estrito, grafite artificial geralmente se refere a materiais sólidos a granel, como eletrodo de grafite, grafite isostático, fabricados por meio de loteamento, mistura, moldagem, carbonização (conhecida como calcinação na indústria) e grafitização, com baixo teor de impurezas de matérias-primas de carvão vegetal (coque de petróleo, coque asfáltico, etc.) como agregado, e piche de carvão como aglomerante.
Existem muitas formas de grafite artificial, incluindo pó, fibra e bloco, embora o grafite artificial em sentido estrito seja geralmente o bloco, que precisa ser processado para adquirir um formato específico antes do uso. Pode ser considerado um tipo de material multifásico, incluindo a fase grafítica transformada por partículas de carbono, como coque de petróleo ou coque asfáltico, a fase grafítica transformada por um aglomerante de piche de carvão que reveste as partículas, o acúmulo de partículas ou os poros formados pelo aglomerante de piche de carvão após o tratamento térmico, etc. De modo geral, quanto maior a temperatura de tratamento térmico, maior o grau de grafitização. Na produção industrial de grafite artificial, o grau de grafitização geralmente é inferior a 90%.
Em comparação com o grafite natural, o grafite artificial apresenta baixa transferência de calor e condutividade elétrica, além de menor lubricidade e plasticidade. No entanto, o grafite artificial também possui melhor resistência ao desgaste, à corrosão e menor permeabilidade do que o grafite natural.
As matérias-primas para a produção de grafite artificial incluem principalmente coque de petróleo, coque de agulha, coque asfáltico, piche de carvão, microesferas de carbono, etc. Seus produtos derivados incluem principalmente eletrodo de grafite, ânodo pré-cozido, grafite isostático, grafite de alta pureza, grafite nuclear, trocador de calor e assim por diante.
A aplicação do grafite artificial em produtos se reflete principalmente nos seguintes aspectos:
1. Eletrodo de grafite: Fabricado com coque de petróleo e coque de agulha como matérias-primas e piche de carvão como aglutinante, o eletrodo de grafite passa por processos de calcinação, mistura, prensagem, torrefação, grafitização e usinagem. É amplamente utilizado em fornos elétricos para siderurgia, silício industrial, fósforo amarelo e outros equipamentos, liberando energia elétrica na forma de arco para aquecer e fundir a carga.
2. Ânodo pré-cozido: feito de coque de petróleo como matéria-prima e piche de carvão como aglutinante, através de calcinação, dosagem, mistura, prensagem, torrefação, impregnação, grafitização e usinagem, é geralmente usado como ânodo condutor em equipamentos de eletrolítica de alumínio.
3. Rolamentos e anéis de vedação: em equipamentos para transporte de meios corrosivos, são amplamente utilizados anéis de pistão, anéis de vedação e rolamentos feitos de grafite artificial, que funcionam sem a adição de óleo lubrificante.
4. Trocador de calor, classe de filtro: o grafite artificial possui características de resistência à corrosão, boa condutividade térmica e baixa permeabilidade. É amplamente utilizado na indústria química para fabricação de trocadores de calor, tanques de reação, absorvedores, filtros e outros equipamentos.
5. Grafite especial: produzido com coque de petróleo de alta qualidade como matéria-prima, piche de carvão ou resina sintética como aglutinante, através de preparação da matéria-prima, dosagem, amassamento, prensagem, trituração, mistura, moldagem, múltiplas calcinações, múltiplas penetrações, purificação e grafitização, usinagem e fabricação, geralmente incluindo grafite isostático, grafite nuclear e grafite de alta pureza, utilizado nos setores aeroespacial, eletrônico e nuclear.
Data da publicação: 23/11/2022