人工石墨片:人工石墨片制造比天然石墨復雜且制作成本昂貴得多,故一般行業(yè)產品的需求都不會接受人工石墨片的成本。
人造石墨:晶體發(fā)育程度取決于原材料及熱處理溫度。一般來說,熱處理溫度越高,其石墨化程度也就越高。目前工業(yè)生產的人造石墨,其石墨化程度通常低于90%。
人造石墨:形態(tài)較多,既有粉狀,也有纖維狀和塊狀,而狹義的人造石墨通常為塊狀,使用時需要加工成一定形狀。
石墨可分為天然石墨與人造石墨,二者結構相近,物理化學性質相似,但用途卻有著較大差別。眾多研究中,某些研究者沒有注意到兩者的區(qū)別而籠統(tǒng)地稱之為石墨。這種將二者混為一談的結果造成了很多的誤導,甚至是決策的錯誤,帶來很大的資源浪費和經濟損失。本文就從天然石墨與人造石墨結構組成、性能的角度出發(fā),談談兩者的特點與區(qū)別,以及重要聯(lián)系與應用進展。
在冶金工業(yè)中,天然鱗片石墨因抗氧化性較好可用于生產鎂碳磚和鋁碳磚等耐火材料。人造石墨可以作為煉鋼電極,而天然石墨制成的電極就難以用于使用條件較苛刻的煉鋼電爐。
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,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構與特性,采用合適的工藝、路線和方法,生產具有特殊結構、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。目前國內產量比較少,造價比較高。
石墨烯與人工石墨片相比,原材料可以全部實現(xiàn)國產化,不再需要進口,與此同時,石墨烯的導熱性能更佳且厚度可定制。如單層的石墨烯導熱膜和多層人工石墨片的導熱性能就差不多,但成本更低且還有提升空間。