石墨主要分为天然石墨和人造石墨两种。天然石墨是从石墨矿床中提取出来的,其中包括鳞片石墨、土状石墨和块状石墨。然而,天然石墨含有较多杂质,因此需要进行选矿以降低杂质含量,使其达到可用状态。天然石墨的主要应用包括生产耐火材料、电刷、柔性石墨制品、润滑剂、锂离子电池负极材料等,有时也会在部分炭素制品的生产中使用。
相比之下,在炭素工业中,人造石墨制品的产量更大。人造石墨制品通常以易石墨化的石油焦、沥青焦为原料,经过配料、混捏、成型、焙烧、石墨化(高温热处理)和机械加工等多道工序制成,整个生产周期可能需要数十天。
天然石墨和人造石墨在来源、生产过程、纯度和应用上有所区别。
1. 来源:天然石墨是自然形成的,通常在岩石中找到,而人造石墨是通过将石油焦、沥青焦等在高温下处理而制成的。
2. 生产过程:天然石墨通过挖掘采集,然后进行清洗和加工以供使用。人造石墨则通过将天然石墨在温度高达3000摄氏度的电弧炉中处理来制成。在这个过程中,天然石墨转化为人造石墨,其晶体结构发生变化,使其更硬、更密。
3. 纯度:人造石墨的纯度通常比天然石墨更高。在生产过程中,人造石墨经过净化处理以去除杂质,因此其纯度可达99%以上。天然石墨的纯度因来源而异,通常含有杂质如硅、铝和铁等。
4. 应用:天然石墨通常用于铸造、电池和润滑剂等工业领域。人造石墨则在核能、半导体和航空航天等高科技领域中使用。人造石墨还用于制造石墨烯,这是一种具有优异物理和化学性能的二维材料。
总之,天然石墨和人造石墨在来源、生产过程、纯度和应用上有所区别。人造石墨经过特殊处理,具有更高的纯度和不同的物理性质,因此在特定领域中具有更广泛的应用。