人造石墨介绍及应用

人造石墨介绍及应用

人造石墨，是类似于结晶学中的多晶体。人造石墨种类繁多，生产工艺千差万别。

广义上，一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨，如炭（石墨）纤维、热解炭（石墨）、泡沫石墨等。

而狭义上的人造石墨通常是指以杂质含量较低的炭质原料（石油焦、沥青焦等）为骨料、煤沥青等为粘结剂，经过配料、混捏、成型、炭化（工业上称为焙烧）和石墨化等工序制得的块状固体材料，如石墨电极、等静压石墨等。

人造石墨的形态较多，既有粉状，也有纤维状和块状，而狭义的人造石墨通常为块状，使用时需要加工成一定形状。其可看作是一种多相材料，包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。一般来说，热处理温度越高，其石墨化程度也就越高。工业生产的人造石墨，其石墨化程度通常低于90%。

相较天然石墨，人造石墨的传热性能和导电性能、润滑性和可塑性较弱，但人造石墨同样具有较天然石墨更好的耐磨、耐腐蚀、渗透率低等优势。

制作人造石墨的原料主要包含石油焦、针状焦、沥青焦、煤沥青、炭微球等；其下游产品主要包含石墨电极、预焙阳极、等静压石墨、高纯石墨、核石墨、热交换器等。

人造石墨的产品应用主要体现在以下方面：

1. 石墨电极：以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成的石墨电极，在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化，在电炉钢、工业硅、黄磷等设备中广泛应用。

2. 预焙阳极：以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成，一般用于电解铝设备的导电阳极。

3. 轴承、封闭圈类：输送腐蚀介质的设备，广泛采用人造石墨制成的活塞环、密封圈和轴承，工作时无需加入润滑油。

4. 热交换器、过滤类：人造石墨具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点。在化学工业中广泛用于制作热交换器、反应槽、吸收塔、过滤器等设备。

5. 特种石墨：以优质石油焦为原料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成，一般包括等静压石墨、核石墨、高纯石墨等，用于航天、电子、核工业部门。