人造石墨是通过人工工艺将有机炭化材料转化为石墨形态的材料,具有种类多样、性能可调的特点。根据应用领域和生产工艺,人造石墨主要分为以下几类:
一、按生产工艺分类
块状石墨 以石油焦、针状焦等为原料,配以煤沥青等粘结剂,经混捏、成型、高温炭化等工艺制成,主要用于石墨电极、等静压石墨等。
粉末状石墨
通过高温炭化石油焦或无烟煤制得,常作为电极材料或填充材料使用。
复合型石墨材料
在粉末状石墨基础上,通过浸渍、复合等工艺增强性能,例如浸渍石墨(表面或内部填充合成树脂)。
二、按应用领域分类
冶金工业
用于镁碳砖、铝碳砖等耐火材料,利用天然鳞片石墨的抗氧化性。
电化学领域
主要用于电解设备的导电阳极(如化工用阳极板、阳极棒)。
新能源与电子领域
- 锂离子电池: 作为负极材料,提升能量密度和循环寿命。 - 航天与核工业
其他领域 包括密封材料、润滑剂、复合材料等。
三、其他常见类型
热解炭:
在缺氧环境中高温炭化制得,具有高分散性,用于电极材料或过滤材料。
泡沫石墨:通过发泡工艺制得,兼具轻量化和高导电性,适用于绝缘材料或缓冲结构。
浸渍石墨:表面或内部浸渍合成树脂,改善导电性或耐腐蚀性。
四、典型产品示例
石墨电极:用于电弧炉、电解槽等设备,根据功率分为普通、高功率和超高功率。
等静压石墨:用于高温、高压环境,如核反应堆或航天设备。
负极材料:2020年市场规模达37万吨,中科电气、杉杉股份等企业占据重要份额。
总结
人造石墨凭借工艺灵活性和性能可调性,广泛应用于能源、环保、化工等领域。随着新能源、航天等新兴产业的快速发展,其市场需求持续增长,产品种类和应用场景仍在不断扩展。