Wie man synthetisches Graphit herstellt

Die Herstellung von synthetischem Graphit umfasst mehrere komplexe Schritte, die eine präzise Kontrolle von Temperatur, Druck und Ausgangsmaterialien erfordern.Der Prozess beginnt mit kohlenstoffhaltigen Rohstoffen wie Erdölkoks oder Anthrazit, die einem thermischen und chemischen Umwandlungsprozess unterliegen.

1. Bereitstellung von Ausgangsstoffen: Erdölkoks, ein Nebenprodukt der Ölrefining, wird gereinigt, gemahlen und mit einem Bindemittel wie Teer oder Teer gemischt.
2. Verkarbonierung: In diesem Schritt wird das Material auf Temperaturen zwischen 800 und 1.200 °C erhitzt.
3. Graphitisation: Der entscheidende Schritt bei der Umwandlung in Graphit erfolgt durch Erhitzen in speziellen Graphitisationsöfen auf extreme Temperaturen von bis zu 3.000 °C.Die Kohlenstoffatome ordnen sich in eine regelmäßige, die dem Material seine einzigartigen Eigenschaften verleiht.
4. Nachbearbeitung und Veredelung: Je nach gewünschter Anwendung kann das synthetische Graphit weiter veredelt werden, beispielsweise durch zusätzliche Reinigungsprozesse, Beschichtungenoder Partikelgrößenanpassung.

Warum synthetisches Graphit?

Synthetisches Graphit hat gegenüber natürlichem Graphit mehrere entscheidende Vorteile:

• Hohe Reinheit: Der kontrollierte Herstellungsprozess beseitigt Verunreinigungen und macht es ideal für Anwendungen in der Elektronik und der Luftfahrt.
• Einheitliche Struktur: Im Gegensatz zu natürlichem Graphit hat synthetisches Graphit eine homogene Struktur, die seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften verbessert.
• Maßgeschneiderte Eigenschaften: Durch gezielte Prozesssteuerung können spezifische Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit oder mechanische Stabilität optimiert werden.

Anwendungen für synthetisches Graphit

Dank seiner hervorragenden Eigenschaften ist synthetisches Graphit ein Schlüsselmaterial für viele moderne Technologien:

• Lithium-Ionen-Batterien: Als Anodenmaterial trägt synthetisches Graphit zur hohen Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit moderner Energiespeicher beiträgt
• Halbleiter- und Elektronikindustrie: Hochreines Graphit wird für die Herstellung von Siliziumwafern und als Bestandteil von Hochleistungsprozessoren verwendet.
• Hochtemperaturöfen: Synthetisches Graphit wird für Heizungselemente und Isolationsmaterialien verwendet, die extremen Temperaturen standhalten müssen.
• Metallurgie: Es wird in Form von Elektroden in elektrischen Bogenöfen zur Stahlproduktion verwendet.