Qual é o papel do grafite em flocos em nossas vidas?

Existem dois tipos de grafite: um é o grafite natural e o outro é o grafite artificial. Com o aprimoramento da tecnologia de fabricação, a função do grafite artificial não é inferior à do grafite natural em muitos casos. Entretanto, o grafite natural sempre manteve suas vantagens exclusivas em alguns campos específicos.

Entre os recursos naturais de grafite, o grafite em flocos (grafite cristalino) tem baixo armazenamento, alto valor, boa condutividade térmica, lubricidade e resistência à oxidação, sendo amplamente utilizado em metalurgia, maquinário, indústria química, refratários, aeroespacial e outros setores, além de ser um dos materiais não metálicos essenciais para o desenvolvimento da alta tecnologia moderna.

O grafite em flocos é um dos minerais mais flutuantes da natureza devido à sua estrutura em flocos e às boas propriedades de superfície. Com o desenvolvimento da tecnologia de aquecimento e da tecnologia de lixiviação ácida, a pureza do grafite está aumentando cada vez mais. Quando a pureza do grafite atinge 99% ~ 99,99% ou mais, ele tem sido amplamente utilizado em compostos de carbono, indústria eletrônica, materiais de fricção, lubrificação e outros campos.

Grafeno

O grafeno é um tipo de material de carbono com uma área de superfície específica muito alta e amplo potencial de aplicação, que é significativamente superior a outros produtos em termos de capacidade específica, custo e vida útil.

As matérias-primas estão relacionadas principalmente aos tipos de produtos e aos métodos de preparação. Por exemplo, as matérias-primas de decapagem mecânica, crescimento epitaxial e redução de óxido de grafite são todas grafite natural em flocos (cristalina), entre as quais a grafite em flocos grandes é mais propícia à geração de grafeno; a matéria-prima dos filmes finos de grafeno preparados pelo método de deposição de gás é o gás contendo carbono, que não tem nada a ver com grafite.

Grafite expandido

Como um novo tipo de material de carbono funcional, o grafite expandido (EG) é um material solto e poroso, semelhante a um verme, obtido por escamas de grafite natural após intercalação, lavagem, secagem e expansão em alta temperatura. O grafite de grande escala deve ser usado para produzir grafite expandido, enquanto o grafite de granulação fina não pode ser usado ou é difícil de usar.

Além das excelentes propriedades do grafite natural, como resistência ao frio e ao calor, resistência à corrosão e autolubrificação, o grafite expandido também possui características como maciez, resiliência à compressão, adsorção, coordenação com o ambiente ecológico, biocompatibilidade e resistência à radiação que o grafite natural não possui. O grafite expandido tem uma ampla gama de aplicações e pode ser usado como enchimento à prova de fogo, curativos médicos, mas também pode ser processado em grafite flexível para materiais de vedação.

Material de bateria de cátodo de grafite

O grafite tem excelente condutividade, que é 100 vezes maior do que a dos minerais não metálicos em geral. É o material catódico mais amplamente usado para baterias de íons de lítio. Tanto o grafite em flocos quanto o grafite artificial podem ser usados como materiais de ânodo para baterias, ambos com suas vantagens. Entretanto, o grafite semelhante ao solo não pode ser usado como material anódico para baterias devido à sua baixa capacitância.

O grafite em flocos tem muitas vantagens, como preço baixo, alta condutividade de elétrons, alto coeficiente de difusão de íons de lítio, alta capacidade de incorporação e baixo potencial de incorporação. No entanto, tem um alto limite de aplicação que requer um ambiente de processamento elevado e tecnologia de processamento das empresas. O preço do grafite artificial é alto e o limite de aplicação é baixo. Além disso, ele não requer alta tecnologia de processamento e também está se desenvolvendo rapidamente. Em suma, atualmente há grafite cristalino e grafite artificial nas baterias de celulares e câmeras, e a proporção entre eles é semelhante.

Material refratário

O próprio grafite em flocos tem excelente resistência a choques térmicos e à erosão por escória, e seus produtos têm a mesma resistência a altas temperaturas e propriedades de alta resistência, que são amplamente utilizadas no setor de ouro de refratários e revestimentos avançados, como o agente de proteção de lingotes na fabricação de aço, revestimento de fornos metalúrgicos, tijolo de carbono de magnésia, cadinho de grafite e assim por diante.

Material lubrificante

A boa lubrificação do material de grafite vem da estrutura cristalina do grafite. Entre eles, a lubrificação do grafite em grande escala é melhor do que a do grafite em escala fina. Quanto maior for a escala do grafite, menor será o coeficiente de atrito e melhor será a lubrificação.

O grafite em flocos é frequentemente usado como lubrificante na indústria mecânica. A emulsão de grafite produzida por processamento profundo é um bom lubrificante para muitos processamentos de metal (trefilação, trefilação de tubos). Além disso, os lubrificantes são bastante reduzidos quando usados em alta velocidade, alta temperatura e alta pressão, enquanto o material resistente ao desgaste de grafite ainda pode trabalhar em 200 ~ 2000 ℃ e altas velocidades sem lubrificantes. Em muitos equipamentos de transporte de meios corrosivos, o material de grafite também será amplamente utilizado para fazer o copo do pistão, o anel de vedação e o rolamento, de modo que a operação também não precise adicionar lubrificantes.