グラファイトは、採掘することも、石油精製プロセスの石油副産物から合成的に製造することもできます。採掘されたまたは天然の黒鉛は、梅籠、黒鉛、鉱物炭素として知られ、灰色から黒色の光沢があり、ベタベタとした感触の層状の層状で、薄片状、結晶質、および非晶質の形で見つかります。その品質はその物理的特性によって決まります。
人造黒鉛は、黒鉛化性炭素で構成されるか焼石油コークスやコールタールピッチなどの非晶質炭素材料を高温処理して製造されます。その気孔率は、多粒構造の強度に応じた温度での熱膨張率の制御に大きな役割を果たします。
合成グラファイトは天然グラファイトほど結晶質ではありませんが、より高純度の炭素含有量を持っています。人造黒鉛にはエレクトロ黒鉛と黒鉛ブロックの 2 種類があります。エレクトログラファイトは電気炉で製造されますが、グラフィック ブロック、つまり等方性グラファイトはエレクトログラファイトの製造に使用されるものとは異なる構造を持つコークスから作られます。
合成または人造黒鉛は、天然黒鉛と比較して優れた特性を持っています。その優れた純度により、より予測可能で制御可能となり、特殊産業にとって最適な選択肢となります。人造黒鉛の製造に使用される製造プロセスによって、その物理的および化学的特性が決まります。
合成黒鉛粉末は、石油コークスまたは石油ピッチを黒鉛化温度以上に加熱して製造されます。場合によっては、電極やニップルの旋削加工を選別することによって収集されます。
合成黒鉛は、エレクトロニクス、軍事、航空宇宙、防衛、原子力などのいくつかの産業で使用されています。
グラファイト電極は、製鉄プロセスで鉄や鋼のスクラップを溶解するために使用されます。
特殊グレードの人造黒鉛は、核融合炉のマトリックスおよび中性子減速材として使用されます。
耐久性と長寿命のため、釣り竿、ゴルフクラブのシャフト、自転車のフレーム、スポーツカーのボディパネル、ボーイング 787 の胴体、ビリヤードの棒など、いくつかの市販製品が合成グラファイトから作られています。
天然グラファイトは雲母に似ており、原子と分子間の依存的な弱い相互作用であるファンデルワールス力によって一緒に保持された平らな分子のシートで構成されています。これらの弱い力により、グラファイトは摩擦によって浸食されるほど柔らかくなります。
グラファイトの 2 つの形態は六方晶系と菱面体晶系であり、同様の特性を持っていますが、グラフェン層が異なります。それぞれの型を別の形式に変換して処理することができます。
グラファイトの熱安定性と電気伝導性と熱伝導性により、電極や高温耐火物の製造に最適です。グラファイト使用の 1 つの欠点は、700°C を超える温度で酸化する能力があることです。
グラファイトの形成は、炭素化合物と熱水溶液、マグマ流体との反応、またはマグマ炭素の結晶化です。
グラファイトは、耐火物製造、バッテリー、鋼鉄、ブレーキライニング、鋳物フェーシング、および潤滑剤に使用されます。
鉛筆の材質は長年「鉛」と呼ばれてきましたが、実際には粘土黒鉛の一種です。
るつぼの製造は粘土グラファイトから始まりましたが、アルミナグラファイトやシリコンカーボングラファイトへと進歩しました。黒鉛は、鉄鋼高炉の内張りとしてレンガにも使用されます。
携帯用電子機器の台頭により、電池の製造および製造におけるグラファイトの使用が増加しています。炭酸リチウムの2倍使用されています。
黒鉛は溶鋼の炭素含有量を高めるためや金型の潤滑剤として使用されます。
ブレーキライニングの製造において、グラファイトはアスベストの代替品となっています。
金型のライニングにはグラファイトコーティングが使用されており、鋳造部品の取り外しが容易になります。高温耐性があるため、冷却後の部品の分離が容易になります。
黒鉛るつぼは、金、銀、アルミニウム、真鍮などの非鉄、非鉄の金属を溶解および鋳造するために使用される容器です。
黒鉛るつぼの品質は製造方法によって決まり、構造、密度、気孔率、強度に影響します。
グラファイトるつぼは非反応性であり、極度の高温にも耐えられるため、金属の溶解プロセスに最適です。
処理される金属の種類によって、使用される黒鉛るつぼの種類が決まります。
黒鉛るつぼの製造には、シリコンとグラファイトの耐火特性を利用して熱を伝導し、構造強度を高める粘土-黒鉛-セラミック結合材料またはシリコン-炭化物-炭素結合材料の使用が含まれます。
黒鉛るつぼの製造に使用される黒鉛には、合成と天然の 2 つの形式があります。
