El grafito sintético es policristalino, similar a la cristalografía. Existen muchos tipos de grafito artificial y diferentes procesos de producción.
En un sentido amplio, todos los materiales de grafito obtenidos tras la carbonización de materia orgánica y la grafitización a alta temperatura pueden denominarse colectivamente grafito artificial, como por ejemplo la fibra de carbono (grafito), el carbono pirolítico (grafito), el grafito espumado, etc.
En sentido estricto, el grafito artificial generalmente se refiere a los materiales sólidos a granel, como el electrodo de grafito, el grafito isostático, fabricados mediante dosificación, mezcla, moldeo, carbonización (conocida como tostado en la industria) y grafitización, con un bajo contenido de impurezas de materias primas de carbón vegetal (coque de petróleo, coque de asfalto, etc.) como agregado, y brea de carbón como aglutinante.
Existen diversas formas de grafito artificial, como polvo, fibra y bloque. En sentido estricto, el grafito artificial se presenta generalmente en forma de bloque, el cual requiere un procesamiento para darle una forma específica antes de su uso. Puede considerarse un material multifásico, que incluye la fase de grafito transformada por partículas de carbono, como coque de petróleo o coque de asfalto; la fase de grafito transformada por el aglutinante de brea de carbón que recubre las partículas; la acumulación de partículas o los poros formados por el aglutinante de brea de carbón tras el tratamiento térmico; etc. En general, cuanto mayor sea la temperatura del tratamiento térmico, mayor será el grado de grafitización. En la producción industrial de grafito artificial, el grado de grafitización suele ser inferior al 90 %.
En comparación con el grafito natural, el grafito artificial tiene una menor transferencia de calor, conductividad eléctrica, lubricidad y plasticidad, pero también presenta una mayor resistencia al desgaste, a la corrosión y una menor permeabilidad que el grafito natural.
Las materias primas para la producción de grafito artificial incluyen principalmente coque de petróleo, coque de aguja, coque de asfalto, brea de carbón, microesferas de carbono, etc. Sus productos derivados incluyen principalmente electrodos de grafito, ánodos prehorneados, grafito isostático, grafito de alta pureza, grafito nuclear, intercambiadores de calor, etc.
La aplicación del grafito artificial en diversos productos se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
1. Electrodo de grafito: Con coque de petróleo y coque de aguja como materias primas y brea de carbón como aglutinante, el electrodo de grafito se fabrica mediante calcinación, dosificación, mezcla, prensado, tostado, grafitización y mecanizado. Se utiliza ampliamente en hornos eléctricos de acero, silicio industrial, fósforo amarillo y otros equipos, liberando energía eléctrica en forma de arco para calentar y fundir la carga.
2. Ánodo prehorneado: fabricado a partir de coque de petróleo como materia prima y brea de carbón como aglutinante mediante calcinación, dosificación, mezcla, prensado, tostado, impregnación, grafitización y mecanizado, se utiliza generalmente como ánodo conductor de equipos de aluminio electrolítico.
3. Cojinete, anillo de sellado: en equipos que transportan medios corrosivos, se utilizan ampliamente anillos de pistón, anillos de sellado y cojinetes fabricados con grafito artificial, que funcionan sin necesidad de añadir aceite lubricante.
4. Intercambiador de calor, clase de filtro: el grafito artificial se caracteriza por su resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y baja permeabilidad. Se utiliza ampliamente en la industria química para la fabricación de intercambiadores de calor, tanques de reacción, absorbedores, filtros y otros equipos.
5. Grafito especial: con coque de petróleo de alta calidad como materia prima, brea de carbón o resina sintética como aglutinante, mediante preparación de materia prima, dosificación, amasado, prensado, trituración, mezcla, moldeo, tostado múltiple, penetración múltiple, purificación y grafitización, mecanizado y fabricación, generalmente incluye grafito isostático, grafito nuclear, grafito de alta pureza, utilizado en los sectores aeroespacial, electrónico e industrial nuclear.
Fecha de publicación: 23 de noviembre de 2022