למרות שחלקיקי אלקטרודה גרפיט וקולה נפט גרפיט הם שניהם חומרי פחמן ויש להם הופעות דומות, מקורותיהם, המרכיבים, התהליכים ותרחישי היישומים שלהם שונים באופן משמעותי.
1. מקור והגדרה
גרגרי אלקטרודה גרפיט:
הם שאריות או חתיכות שבורות המיוצרות במהלך הייצור או השימוש באלקטרודות גרפיט. הם למעשה שברים פיזיים של אלקטרודות מוגמרות. החומרים המקוריים הם קולה נפט, קולה מחט ומגרש זפת פחם (קלסר), שנעשים באמצעות הסכמה, דפוס, גרפיטיזציה (מעל 2800 מעלות) ותהליכים אחרים.
גרפיט קולה נפט:
זהו מוצר ישירות מקולה נפט לאחר גרפיזציה של טמפרטורה גבוהה -. קולה נפט מקורו בקוקציה של שאריות זיקוק נפט גולמי. לאחר הסתיידות (1200 מעלות ~ 1400 מעלות) להסרת נדיפים, היא הופכת לגרפיט מלאכותי באמצעות טיפול בכבשן גרפיטיזציה (מעל 2800 מעלות). מהותה היא עיבוד עמוק של חומרי גלם.
2. קומפוזיציה ומבנה
גרגרי אלקטרודה גרפיט:
Composition: mainly carbon (>99%), המכיל כמות קטנה של אפר (תחמוצת מתכת) וגופרית שיורית (<0.03%). Due to sufficient graphitization, the structure is highly ordered.
מבנה: שמור על המבנה הנקבובי הצפוף של האלקטרודה, חוזק מכני גבוה ומוליכות מעולה.
גרפיט קולה נפט:
Composition: carbon content>99%, אך גופרית (0.5%~ 0.03%%), אפר (FE, SI וכו ') ותכולת נדיפות עשויה להיות גבוהה, ויש לשלוט בקפדנות על גופרית כדי להימנע מלקויים "מתפחדים".
מבנה: גרגירים נקבוביים, סדר הסריג נמוך מזה של שברי אלקטרודה, והצפיפות האמיתית (2.0 ~ 2.1 גרם/ס"מ 3) וההתנגדות מושפעים באופן משמעותי מחומרי גלם ומידת הגרפיטיזציה.
3. תהליך ייצור
גרגרי אלקטרודה גרפיט:
אין צורך בייצור עצמאי, זהו A של - מוצר או פסולת בתהליך ייצור האלקטרודות (חישוב → אצווה → לחיצה על → אפייה → גרפיטיזציה → עיבוד שבבי).
גרפיט קולה נפט:
דורש תהליך עצמאי מלא:
חישוב קולה נפט (התפתחות של 1200 מעלות ~ 1400 מעלות) → גרפיטיזציה (התגבשות מחדש מעל 2800 מעלות) → ריסוק/טחינה (כגון עיבוד טחנות אנכיות לפחות מ- 0.075 מ"מ).
קולה גופרית גבוהה צריכה להוסיף מעכבים (כמו נתרן פחמתי) כדי למנוע פיצוץ גרפיטיזציה.
| מְאַפיֵן | גרגרי אלקטרודה גרפיט | גרפיט קולה נפט |
| מוליכות חשמלית | גבוה מאוד (התנגדות פחות או שווה ל- 5μω · m) | בינוני עד גבוה (מושפע מגופרית/אפר) |
| חוזק מכני | גבוה (מבנה צפוף לאחר הדפוס) |
נמוך (נקבובי ושברירי) |
| תוכן גופרית | ＜0.03% | 0.5%-0.03% |
| יציבות תרמית | גבוה מאוד (מקדם הרחבה<1×10⁻⁶/℃) | בינוני - גבוה (קל להרחבה כאשר תוכן הגופרית גבוה) |
5. תרחישי יישומים
גרגרי אלקטרודה גרפיט:
משפר פחמן: שיפור מהיר של פחמן ביצירת פלדה (קצב הפירוק טוב יותר מקוקה).
חומרי גלם ממוחזרים: הוסף מרכיבי אלקטרודה חדשים לאחר ריסוק להפחתת העלויות והגברת היעילות.
מילוי מוליך: משמש לחומרים עקשן או אלקטרודות שליליות בסוללה (דורש עיבוד עמוק).
גרפיט קולה נפט:
מצטבר אלקטרודה: חומר הגלם העיקרי לייצור אלקטרודות גרפיט (מהווה 67 ± 5% מהנוסחה).
חומר אלקטרודה שלילי: מבשר אלקטרודה שלילי של סוללת ליתיום (דורש טיפול בספירואיזציה/ציפוי).
משפר פחמן/חומר עקשן: יציקה, שדה מטלורגיה (ציון טוהר גבוה).
גרגרי אלקטרודה גרפיט הם שברי מוצרים מוגמרים תעשייתיים עם ביצועים יציבים, אך מקורות מוגבלים; קולה נפט גרפיט הוא חומר גלם בסיסי עם מגוון רחב של שימוש, אך דורש בקרת גופרית קפדנית ועיבוד עמוק.
מיקום השניים ברשת התעשייתית שונה באופן משמעותי: גרגרי אלקטרודה ממוחזרים ונעשה שימוש חוזר, ואילו קולה נפט גרפיט הוא חומר הגלם הליבה של מוצרי גרפיט מלאכותיים. הייצור והיישום שלה קובעים ישירות את הרמה הטכנית של ענף הפחמן.
