Perbezaan Antara Grafit Asli dan Grafit Buatan

Walaupun kedua-dua grafit semulajadi dan tiruan terutamanya terdiri daripada karbon, ia berbeza dengan ketara dalam sumber, struktur, sifat dan aplikasinya.
Di bawah, saya akan memberikan perbandingan terperinci kedua-duanya dari pelbagai perspektif.
Grafit semulajadi: Berasal daripada mineral semula jadi, ia terbentuk secara semula jadi.
Grafit tiruan: Bahan grafit yang dihasilkan secara tiruan daripada bahan berkarbonat seperti kok petroleum dan kok pic, melalui satu siri-perlakuan haba suhu tinggi (sehingga 3000 darjah ).
Membandingkan sumber dan proses pengeluarannya, grafit asli berasal dari bijih grafit semula jadi dan dihasilkan melalui kaedah fizikal seperti perlombongan dan pengapungan. Grafit tiruan terutamanya berasal daripada kok petroleum, kok jarum, dan kok pic. Proses pengeluaran melibatkan proses yang kompleks melibatkan pengkalsinan, penghancuran, pengisaran, menguli, membentuk (penyemperitan, pengacuan, penekanan isostatik), pemanggangan, impregnasi, dan grafitasi (langkah utama). Proses ini boleh mengambil masa beberapa bulan.
Struktur dan Morfologi:
Grafit semulajadi mempunyai tahap kehabluran yang lebih tinggi, saiz butiran yang lebih besar, dan struktur lamellar yang tetap. Ia dikelaskan kepada grafit serpihan (seperti lembaran-), grafit mikrohabluran (juga dikenali sebagai grafit tanah, dengan zarah halus) dan grafit besar (jarang). Mereka mempamerkan anisotropi yang ketara.
Grafit tiruan mempunyai kehabluran yang agak rendah, saiz butiran yang kecil, dan struktur yang agak tidak teratur. Morfologinya ditentukan oleh kaedah pemprosesan, dan boleh didapati secara pukal, elektrod, grafit yang ditekan secara isostatik, kertas/kerajang grafit, dsb. Tahap anisotropi boleh dikawal melalui pemprosesan, dan secara amnya kurang jelas daripada grafit semula jadi, cenderung ke arah isotropi.
Ciri-ciri Prestasi:
Grafit semulajadi boleh ditulenkan kepada lebih 99.9%, tetapi prosesnya rumit dan mahal. Ia selalunya mengandungi kekotoran seperti silikat. Ia mempunyai pelinciran yang sangat baik dan grafit serpihan ialah-pelincir pepejal berkualiti tinggi. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kekuatan mekanikal yang rendah dan tekstur yang lembut. Bentuk zarahnya yang tidak teratur boleh menyebabkan keseragaman yang lemah apabila dicampur dengan bahan elektrod.
Artificial graphite is extremely pure (>99.9%) kerana kebanyakan kekotoran meruap pada suhu tinggi grafitisasi. Ia mempunyai pelinciran yang baik, tetapi secara amnya lebih rendah daripada grafit serpihan semula jadi. Ia mempunyai kekuatan mekanikal yang lebih tinggi dan struktur yang lebih padat disebabkan oleh pengkalsinan dan impregnasi. Bentuk zarahnya boleh dikawal (cth, sferoidisasi), menghasilkan kebolehprosesan dan keserasian yang lebih baik dengan bahan elektrod.
Berdasarkan sifat ini, aplikasinya memfokuskan pada aspek yang berbeza.
Grafit semulajadi digunakan terutamanya dalam bahan anod, bahan refraktori, dan pelincir. Grafit tiruan digunakan terutamanya dalam semikonduktor, fotovoltaik, dan penyederhana reaktor nuklear kerana ketulenan dan kekuatannya yang tinggi. Ia juga digunakan dalam pembuatan meterai mekanikal, galas, dan aplikasi lain kerana kekuatan tinggi dan rintangan haus.
Ringkasnya, untuk aplikasi yang memerlukan kos rendah dan kapasiti tinggi, grafit semula jadi boleh digunakan di mana keperluan prestasi tidak begitu menuntut.
Untuk aplikasi yang memerlukan keupayaan kadar tinggi, hayat kitaran yang panjang, keselamatan dan kekuatan struktur, grafit tiruan ialah pilihan yang lebih baik dalam-bateri mewah dan aplikasi industri khusus.