人造石墨

人造石墨，顧名思義，就是用人工方法制成的石墨。有許多方法可以制造人造石墨常見的主要原料是粉狀優質煅燒石油焦，加入瀝青作為粘結劑，并加入少量其他輔料。各種原料混合后壓制成型，然后在2500~3000℃下、在非氧化氣氛中處理使其石墨化。

人造石墨

石墨可分為天然石墨和人造石墨，后者顧名思義是用人工方法制成的石墨。石墨是元素碳的同素異形體。碳有各種形式，包括晶體碳，如金剛石、石墨；有無定形碳如煤；有復雜的有機化合物如動物和植物；碳酸鹽，如大理石。由于石墨具有許多優異的性能，所以在冶金中被廣泛應用、機械、單晶多晶太陽能、電氣、化工、紡織、模具、電子半導體、國防、航空、航天、醫療、體育、汽車等工業部門廣泛使用。

一、石墨電極類

主要以石油焦、以針狀焦為原料，煤焦油瀝青為粘結劑進行煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、由機械加工而成，是一種導體，在電弧爐中以電弧的形式釋放電能，加熱熔化爐料按其質量指標可分為普通動力、高功率和超高功率。石墨電極包括：

1）普通功率石墨電極。允許使用低于17A的電流密度/厘米2的石墨電極，主要用于煉鋼、煉硅、普通電力電爐冶煉黃磷等。

2）抗氧化涂層石墨電極。涂有抗氧化保護層的石墨電極形成一層既導電又耐高溫氧化的保護層，從而降低煉鋼過程中的電極消耗。

3）高功率石墨電極。允許的電流密度為18 ~ 25a/cm ~ 2石墨電極主要用于煉鋼用大功率電弧爐。

4）超高功率石墨電極。允許使用大于25A的電流密度/Cm2石墨電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。

二、石墨陽極類

主要以石油焦為原料，煤焦油瀝青為粘結劑，經煅燒而成、配料、混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化、機加工而制成。在電化學工業中一般用作電解設備的導電陽極。包括：

1）各種化學工業用陽極板。

2）各種陽極棒。

三、特種石墨類

主要以優質石油焦為原料，煤焦油瀝青或合成樹脂為粘結劑，由原料制成、配料、混捏、壓片、粉碎、再混捏、成型、多次焙燒、多次侵漬、純化及石墨化、機加工而制成。一般用于航天、電子、核工業部門。

它包括光譜純石墨和高純度、高強、高密度和熱解石墨等。

四、石墨熱交換器

一種熱交換用不滲透石墨制品，是將人造石墨加工成所需形狀，然后用樹脂浸漬固化而成它是一種以人造不滲透石墨為基體的熱交換裝置，主要用于化學工業。包括：

1）塊孔式熱交換器；

2）徑向式熱交換器；

3）降膜式熱交換器；

4）列管式熱交換器。

五、非標準制品類

指由石墨制品經進一步加工制成的各種異形石墨制品。包括鏟型陽極、各種規格的氟陽極和坩堝、板、棒、塊等異型品。

六、不透性石墨類

指用樹脂和各種有機物質浸漬的、加工制成的各種石墨異形制品，包括熱交換器的基體塊。

晶體結構

天然石墨：晶體發育較為完善，鱗片石墨的石墨化度大于98%以上，而天然微晶石墨的石墨化度通常為93%以下。

人造石墨：晶體發育的程度取決于原材料和熱處理溫度。一般來說，熱處理溫度越高，石墨化程度越高。工業生產的人造石墨的石墨化度通常小于90%

組織結構

天然鱗片石墨：它是單晶，結構簡單，只有結晶缺陷（如點缺陷、位錯、層錯等）宏觀上表現出各向異性的特征。天然微晶石墨晶粒較小，除雜后晶粒間和孔洞排列無序，宏觀上表現為各向同性。

人造石墨：可視為多相材料，包括由石油焦或瀝青焦等碳粒轉變而成的石墨相、石墨相由包裹在顆粒周圍的煤焦油瀝青粘結劑轉變、熱處理后顆粒堆積或煤焦油瀝青粘結劑形成的孔隙等。

物理形態

天然石墨：它通常以粉末形式存在，可以單獨使用，但通常與其他材料混合后使用。

人造石墨：有多種形式，包括粉末狀纖維狀和塊狀，而狹義的人造石墨通常是塊狀，使用時需要加工成一定的形狀。

理化性質

就物理化學性質而言，天然石墨和人造石墨在性能上既有相同之處，也有不同之處。比如天然石墨和人造石墨都是熱和電的良導體，但對于純度和粒度相同的石墨粉，天然鱗片石墨的傳熱和導電性能最好、天然微晶石墨次之，人造石墨最低。石墨具有良好的潤滑性和一定的可塑性天然鱗片石墨晶體發育完善，摩擦系數小，潤滑性最好，可塑性最高，其次是致密結晶石墨和隱晶質石墨，人造石墨較差。 

在冶金工業中，天然鱗片石墨因其良好的抗氧化性，可用于生產鎂碳磚鋁碳磚等耐火材料。人造石墨可用作煉鋼電極，而天然石墨制成的電極難以在條件苛刻的煉鋼電爐中使用。

在機械工業中，石墨材料通常用作耐磨和潤滑材料。天然鱗片石墨具有良好的潤滑性，常用作潤滑油的添加劑。人造石墨活塞環廣泛用于輸送腐蝕性介質、密封圈和軸承，工作時無需添加潤滑油。天然石墨和高分子樹脂復合材料也可用于上述領域，但耐磨性不如人造石墨。

在化學工業中，人造石墨具有耐腐蝕性、導熱性好、滲透率低等特點。廣泛用于化學工業制造熱交換器、反應槽、吸收塔、過濾器等設備。天然石墨和聚合物樹脂復合材料也可用于上述領域，但導熱性、耐腐蝕性不如人造石墨。