人造石墨類似于結(jié)晶學中的多晶體。人造石墨種類繁多,生產(chǎn)工藝千差萬別。廣義上來說,一切通過有機物炭化再經(jīng)石墨化高溫處理后得到的石墨材料均可統(tǒng)稱為人造石墨,如炭(石墨)纖維、熱解炭(石墨)、泡沫石墨等。而狹義上的人造石墨通常是指以雜質(zhì)含量較低的炭質(zhì)原料(石油焦、瀝青焦等)為骨料、煤瀝青等為粘結(jié)劑,經(jīng)過配料、混捏、成型、炭化(工業(yè)上稱為焙燒)和石墨化等工序制得的塊狀固體材料,如石墨電極、熱等靜壓石墨等。
人造石墨具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點,在化學工業(yè)中廣泛用于制作熱交換器、反應槽、吸收塔、過濾器等設備。天然石墨與高分子樹脂復合材料也可用于上述領域,但導熱性、耐腐蝕性不如人造石墨。
隨著研究技術的不斷發(fā)展,人造石墨應用前景不可估量。就目前來看,以天然石墨為原料開發(fā)人造石墨制品不失為拓展天然石墨應用領域的重要途徑之一。天然石墨作為輔助原料早已用于部分人造石墨生產(chǎn),但以天然石墨為主要原料開發(fā)人造石墨制品則研究不夠。充分認識和利用天然石墨的結(jié)構(gòu)與特性,采用合適的工藝、路線和方法,生產(chǎn)具有特殊結(jié)構(gòu)、性能和用途的人造石墨制品,是實現(xiàn)這一目標的佳方式。
人造石墨基材并不是石墨,而是由一種絕緣片材炭化而成的,然后在其兩面附加石墨粉。目前國內(nèi)產(chǎn)量比較少,造價比較高。
從外觀上來講,人造石墨膜和天然石墨膜相差不大,且很多應用方面都一樣,如平板電腦、智能手機。性能上,人造石墨稍好些,如小米手機、蘋果等都用人造石墨,而國產(chǎn)智能機一般采用天然純石墨片,因為價格上天然石墨膜較有優(yōu)勢。
在石墨烯散熱技術被應用之前,智能手機都是采用人工石墨片進行導熱。但人工石墨片的原材料是聚酰亞胺膜,一方面,該材料需要進口,成本較高,另外一方面,聚酰亞胺膜制備的人工石墨片的厚度目前高能達到40微米,如果想再加厚,只能通過多層疊加,導熱效果也會受到影響。