कृत्रिम ग्रेफाइटचा परिचय आणि वापर

सिंथेटिक ग्रेफाइट हे क्रिस्टलोग्राफीसारखेच एक पॉलीक्रिस्टलाइन आहे. कृत्रिम ग्रेफाइटचे अनेक प्रकार आणि वेगवेगळ्या उत्पादन प्रक्रिया आहेत.
व्यापक अर्थाने, उच्च तापमानात सेंद्रिय पदार्थांचे कार्बनीकरण आणि ग्राफिटायझेशन केल्यानंतर मिळवलेल्या सर्व ग्रेफाइट पदार्थांना एकत्रितपणे कृत्रिम ग्रेफाइट म्हणून संबोधले जाऊ शकते, जसे की कार्बन (ग्रेफाइट) फायबर, पायरोलिटिक कार्बन (ग्रेफाइट), फोम ग्रेफाइट इ.

अरुंद अर्थाने, कृत्रिम ग्रेफाइट म्हणजे सामान्यतः मोठ्या प्रमाणात घन पदार्थ, जसे की ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड, आयसोस्टॅटिक ग्रेफाइट, जे बॅचिंग, मिक्सिंग, मोल्डिंग, कार्बनायझेशन (उद्योगात रोस्टिंग म्हणून ओळखले जाते) आणि ग्राफिटायझेशनद्वारे बनवले जाते, ज्यामध्ये कोळशाच्या कच्च्या मालाचे (पेट्रोलियम कोक, डांबर कोक इ.) कमी अशुद्धता असते आणि कोळशाचा पिच बाईंडर म्हणून वापरला जातो.
कृत्रिम ग्रेफाइटचे अनेक प्रकार आहेत, ज्यात पावडर, फायबर आणि ब्लॉक यांचा समावेश आहे, तर कृत्रिम ग्रेफाइटचा संकुचित अर्थ सामान्यतः ब्लॉक असतो, ज्याचा वापर करताना विशिष्ट आकारात प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. हे एक प्रकारचे मल्टीफेज मटेरियल म्हणून मानले जाऊ शकते, ज्यामध्ये पेट्रोलियम कोक किंवा डांबर कोक सारख्या कार्बन कणांद्वारे रूपांतरित ग्रेफाइट फेज, कणांभोवती लेपित कोळसा पिच बाईंडरद्वारे रूपांतरित ग्रेफाइट फेज, कण जमा होणे किंवा उष्णता उपचारानंतर कोळसा पिच बाईंडरद्वारे तयार होणारे छिद्र इत्यादींचा समावेश आहे. सर्वसाधारणपणे, उष्णता उपचार तापमान जितके जास्त असेल तितके ग्राफिटायझेशनची डिग्री जास्त असेल. कृत्रिम ग्रेफाइटचे औद्योगिक उत्पादन, ग्राफिटायझेशनची डिग्री सहसा 90% पेक्षा कमी असते.

नैसर्गिक ग्रेफाइटच्या तुलनेत, कृत्रिम ग्रेफाइटमध्ये उष्णता हस्तांतरण आणि विद्युत चालकता, स्नेहन आणि प्लॅस्टिकिटी कमकुवत असते, परंतु कृत्रिम ग्रेफाइटमध्ये नैसर्गिक ग्रेफाइटपेक्षा चांगले पोशाख प्रतिरोध, गंज प्रतिरोध आणि कमी पारगम्यता देखील असते.

कृत्रिम ग्रेफाइट तयार करण्यासाठी कच्च्या मालामध्ये प्रामुख्याने पेट्रोलियम कोक, सुई कोक, डांबर कोक, कोळसा पिच, कार्बन मायक्रोस्फीअर इत्यादींचा समावेश आहे. त्याच्या डाउनस्ट्रीम उत्पादनांमध्ये प्रामुख्याने ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड, प्री-बेक्ड एनोड, आयसोस्टॅटिक ग्रेफाइट, उच्च शुद्धता ग्रेफाइट, न्यूक्लियर ग्रेफाइट, हीट एक्सचेंजर इत्यादींचा समावेश आहे.

कृत्रिम ग्रेफाइटचा उत्पादन वापर प्रामुख्याने खालील पैलूंमध्ये दिसून येतो:

१. ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड: पेट्रोलियम कोक आणि सुई कोक कच्चा माल म्हणून आणि कोळशाच्या पिचला बाईंडर म्हणून वापरून, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड कॅल्सीनेशन, बॅचिंग, मिक्सिंग, प्रेसिंग, रोस्टिंग, ग्रॅप्टिटायझेशन आणि मशीनिंगद्वारे बनवले जाते. इलेक्ट्रिक फर्नेस स्टील, औद्योगिक सिलिकॉन, पिवळा फॉस्फरस आणि इतर उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि चार्ज गरम करण्यासाठी आणि वितळविण्यासाठी आर्कच्या स्वरूपात विद्युत ऊर्जा सोडली जाते.

२. प्री-बेक्ड एनोड: कॅल्सीनेशन, बॅचिंग, मिक्सिंग, प्रेसिंग, रोस्टिंग, इम्प्रेग्नेशन, ग्राफिटायझेशन आणि मशिनिंगद्वारे कच्चा माल म्हणून पेट्रोलियम कोक आणि बाईंडर म्हणून कोळशाच्या पिचपासून बनवलेले, ते सामान्यतः इलेक्ट्रोलाइटिक अॅल्युमिनियम उपकरणांच्या कंडक्टिव्ह एनोड म्हणून वापरले जाते.

३. बेअरिंग, सीलिंग रिंग: संक्षारक माध्यम उपकरणे, पिस्टन रिंग्ज, सीलिंग रिंग्ज आणि बेअरिंग्जपासून बनवलेले मोठ्या प्रमाणात वापरले जाणारे कृत्रिम ग्रेफाइट, वंगण तेल न घालता काम करतात.

४. हीट एक्सचेंजर, फिल्टर वर्ग: कृत्रिम ग्रेफाइटमध्ये गंज प्रतिरोधकता, चांगली थर्मल चालकता आणि कमी पारगम्यता ही वैशिष्ट्ये आहेत. रासायनिक उद्योगात उष्णता एक्सचेंजर, प्रतिक्रिया टाकी, शोषक, फिल्टर आणि इतर उपकरणे बनवण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

५. विशेष ग्रेफाइट: कच्चा माल म्हणून उच्च दर्जाचे पेट्रोलियम कोक, कोळशाचा पिच किंवा सिंथेटिक रेझिन बाईंडर म्हणून, कच्चा माल तयार करणे, बॅचिंग, मळणे, दाबणे, क्रशिंग, मळणे, मोल्डिंग, मल्टिपल रोस्टिंग, मल्टिपल पेनिट्रेशन, शुद्धीकरण आणि ग्राफिटायझेशन, मशीनिंग आणि बनवणे, सामान्यतः आयसोस्टॅटिक ग्रेफाइट, न्यूक्लियर ग्रेफाइट, उच्च शुद्धता ग्रेफाइटसह, एरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स, अणु उद्योग क्षेत्रात वापरले जाते.