Sentetik grafit, kristalografiye benzer şekilde çok kristalli bir malzemedir. Birçok yapay grafit çeşidi ve farklı üretim süreçleri mevcuttur.
Genel anlamda, organik maddenin karbonizasyonu ve yüksek sıcaklıkta grafitizasyonu sonrasında elde edilen tüm grafit malzemeler, karbon (grafit) lifi, pirolitik karbon (grafit), köpük grafit vb. gibi yapay grafit olarak adlandırılabilir.
Dar anlamda yapay grafit, genellikle grafit elektrot, izostatik grafit gibi, düşük safsızlık içeriğine sahip kömür hammaddelerinin (petrol koku, asfalt koku vb.) agrega olarak ve kömür ziftinin bağlayıcı olarak kullanıldığı, harmanlama, karıştırma, kalıplama, karbonizasyon (endüstride kavurma olarak bilinir) ve grafitizasyon işlemleriyle üretilen katı haldeki malzemeleri ifade eder.
Yapay grafitin toz, lif ve blok gibi birçok formu vardır; ancak dar anlamda yapay grafit genellikle blok halindedir ve kullanım için belirli bir şekle getirilmesi gerekir. Petrol koku veya asfalt koku gibi karbon parçacıkları tarafından dönüştürülen grafit fazı, parçacıkların etrafına kaplanmış kömür zifti bağlayıcı tarafından dönüştürülen grafit fazı, ısıl işlem sonrası kömür zifti bağlayıcının oluşturduğu parçacık birikimi veya gözenekler gibi çok fazlı bir malzeme olarak düşünülebilir. Genel olarak, ısıl işlem sıcaklığı ne kadar yüksekse, grafitizasyon derecesi de o kadar yüksek olur. Yapay grafitin endüstriyel üretiminde grafitizasyon derecesi genellikle %90'ın altındadır.
Doğal grafite kıyasla yapay grafitin ısı iletimi ve elektriksel iletkenliği, yağlama özelliği ve plastisitesi zayıftır; ancak yapay grafitin aşınma direnci, korozyon direnci ve geçirgenliği de doğal grafite göre daha iyidir.
Yapay grafit üretiminde kullanılan ham maddeler başlıca petrol koku, iğne koku, asfalt koku, kömür zifti, karbon mikroküreler vb. içerir. Alt ürün olarak ise başlıca grafit elektrot, önceden pişirilmiş anot, izostatik grafit, yüksek saflıkta grafit, nükleer grafit, ısı eşanjörü vb. ürünler üretilir.
Yapay grafitin ürün uygulaması esas olarak aşağıdaki hususlarda kendini göstermektedir:
1. Grafit elektrot: Hammadde olarak petrol koku ve iğne koku, bağlayıcı olarak kömür zifti kullanılarak, kalsinasyon, karıştırma, presleme, kavurma, grafitizasyon ve işleme yöntemleriyle grafit elektrot üretilir. Elektrik enerjisini ark şeklinde açığa çıkararak şarjı ısıtıp eritmek suretiyle elektrikli fırın çeliği, endüstriyel silikon, sarı fosfor ve diğer ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır.
2. Önceden pişirilmiş anot: Hammadde olarak petrol koku ve bağlayıcı olarak kömür ziftinden kalsinasyon, harmanlama, karıştırma, presleme, kavurma, emprenye, grafitizasyon ve işleme yoluyla üretilir; genellikle elektrolitik alüminyum ekipmanlarının iletken anotu olarak kullanılır.
3. Rulman, sızdırmazlık halkası: Aşındırıcı ortam taşıyan ekipmanlarda, piston halkaları, sızdırmazlık halkaları ve rulmanlarda yaygın olarak yapay grafit kullanılır ve yağlama yağı eklenmeden çalışır.
4. Isı eşanjörü, filtre sınıfı: Yapay grafit, korozyon direnci, iyi ısı iletkenliği ve düşük geçirgenlik özelliklerine sahiptir. Kimya endüstrisinde ısı eşanjörü, reaksiyon tankı, emici, filtre ve diğer ekipmanların yapımında yaygın olarak kullanılır.
5. Özel grafit: Hammadde olarak yüksek kaliteli petrol koku, bağlayıcı olarak kömür zifti veya sentetik reçine kullanılarak, hammadde hazırlama, harmanlama, yoğurma, presleme, kırma, karıştırma, kalıplama, çoklu kavurma, çoklu penetrasyon, saflaştırma ve grafitizasyon, işleme ve üretim aşamalarından geçirilerek elde edilir. Genellikle izostatik grafit, nükleer grafit, yüksek saflıkta grafit içerir ve havacılık, elektronik, nükleer sanayi sektörlerinde kullanılır.
Yayın tarihi: 23 Kasım 2022