Grafit visoke-čistoće i grafitizirani materijali dva su blisko povezana, ali značajno različita koncepta. Jednostavno rečeno, "grafitizacija" je proces, dok je "visoka čistoća" stanje.
U nastavku ću detaljno objasniti njihove razlike i veze s aspekta definicije, procesa, strukturnih svojstava i primjene.
Osnovni sažetak
• Graphitized materials: refer to any carbon material that has undergone high-temperature heat treatment (usually >2500 stupnjeva), transformirajući svoje unutarnje atome ugljika iz neuređenog rasporeda u uređenu kristalnu strukturu grafita. Ključ leži u stupnju savršenstva njegove kristalne strukture.
• Grafit visoke-čistoće: odnosi se na umjetne grafitne materijale s visokim stupnjem grafitizacije i iznimno niskim udjelom nečistoća (obično udjelom pepela)<100ppm). It emphasizes both structure and purity.
Ukratko: grafit visoke-čistoće nužno je grafitizirani materijal, ali grafitizirani materijal nije nužno grafit visoke-čistoće.
Detaljna usporedba
• Osnovna definicija:
º Grafitizirani materijali: Ugljični materijali koji su prošli proces "grafitizacije" i posjeduju preliminarnu ili visoko razvijenu kristalnu strukturu grafita.
• Grafit visoke-čistoće: Umjetni grafit s iznimno niskim sadržajem nečistoća nakon dubokog pročišćavanja.
• Ključni procesi:
• Grafitizirani materijali: Visoko{0}}temperaturna toplinska obrada (grafitizacija): amorfni ugljik pretvara se u kristale grafita na 2500-3000 stupnjeva.
• Grafit visoke-čistoće:
1. Grafitizacija
2. Pročišćavanje: Na temelju grafitizacije, nečistoće se uklanjaju reakcijom s halogenim plinovima kao što su klor i freon na visokim temperaturama.
• Mikrostruktura:
• Grafitizirani materijali: Ne samo da posjeduju dobro -razvijenu kristalnu strukturu grafita, već se i veliki broj atoma nečistoća (kao što su Fe, Si, Al, Ca itd.) uklanja iz strukture, što rezultira "čišćom" kristalnom rešetkom.
• Grafit visoke-čistoće: ne samo da posjeduju dobro-razvijenu kristalnu strukturu grafita, već se i veliki broj atoma nečistoća (kao što su Fe, Si, Al, Ca itd.) uklanja iz strukture, što rezultira "čišćom" kristalnom rešetkom.
• Ključne karakteristike performansi:
º Grafitizirani materijali:
1. Značajno poboljšana električna i toplinska vodljivost
2. Poboljšana toplinska stabilnost
3. Poboljšana kemijska stabilnost
4. Poboljšana mazivost
º Grafit visoke-čistoće:
1. Posjeduje sva izvrsna svojstva grafitiziranih materijala
2. Ekstremno visoka kemijska čistoća
3. Vrhunska otpornost na toplinski udar
4. Stabilnije performanse na visokim-temperaturama ili osjetljivim okruženjima
• Glavne primjene:
º Grafitizirani materijali:
1. Materijal anode litij-ionske baterije
2. Elektroda za obične elektrolučne peći/peći za rafiniranje
3. Kalupi za lijevanje
4. Obični lonci, grijaći elementi
º Grafit visoke-čistoće:
1. Industrija poluvodiča: vruća zona i lončić za jedno-kristalne peći za izvlačenje silicija
2. Peći za taloženje predoblika od optičkih vlakana
3. Visoko-elektrode za obradu električnim pražnjenjem (EDM).
4. Precizna metalurgija, zrakoplovstvo
5. Nuklearni reaktori (moderatori neutrona, reflektori)
Sažetak i analogija: Da bismo ovo bolje razumjeli, možemo upotrijebiti analogiju: Obični ugljični materijali (kao što su blokovi drvenog ugljena): poput običnog komada drveta.
Grafitizirani materijali: poput komada obrađenog, visoko{0}}kvalitetnog drva, s gušćom strukturom i boljom izvedbom. Mogu se koristiti za izradu namještaja (odgovara običnim elektrodama i kalupima).
Grafit visoke-čistoće: poput rijetkog drva koje je podvrgnuto posebnoj obradi i sušenju za izradu vrhunskih-glazbenih instrumenata, ne samo da ima izvrsnu strukturu, već ima i jednoliko unutarnje naprezanje, besprijekoran je i ima izuzetno visoku stabilnost. Koristi se za proizvodnju zvučnih ploča glasovira (odgovara poluvodičkim grijaćim elementima i pećima s optičkim vlaknima).
