Geheimnisse der Graphit-Herstellung

Die vielfältigen Verwendungen von Graphit leiten sich direkt von seinen außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften ab.
Graphit zeichnet sich durch seine Beständigkeit gegen sehr hohe Temperaturen und Korrosion, seine thermische und elektrische Leitfähigkeit, seine mechanische Belastbarkeit, seine selbstschmierenden Eigenschaften, seine Eignung zur Bearbeitung und die Länge seiner Lebensdauer aus.
All diese Eigenschaften machen es zu einem wichtigen Material für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen.
Bevor wir uns diese genauer ansehen, werden wir zunächst die Geschichte und die Geheimnisse der Herstellung von synthetischem Graphit rekapitulieren.

Drei Grundzutaten:

Kokse, gewonnen durch Karbonisierung (über 1.000 °C) von Teer, der durch

Destillation von Öl und Kohle gewonnen wird,

künstlicher Graphit, der aus dem Recycling von Graphitmaterialien gewonnen wird

Ruß oder natürlicher Graphit und zusätzliche Zutaten: ein Derivat von Öl und Kohlenstoff, das verwendet wird, um die Partikel miteinander zu verbinden.

Nach Qualitätskontrollen werden die Hauptbestandteile zerkleinert. Der Koks, Graphit und das feste Bindemittel werden dann in einen Mischer geladen, der sie erhitzt. Der Temperaturanstieg schmilzt das Bindemittel und befeuchtet schließlich die Körner, bevor die allmähliche Temperaturabsenkung dazu dient, die Viskosität der Mischung zu erhöhen, bis sie erstarrt. Nach weiterem Mahlen wird die Mischung in eine Gummiform gegeben, um sie zu verdichten oder zu formen, und sie kann in eine Matrize extrudiert werden. Die flüchtigen Materialien werden dann durch Brennen entfernt. Diese extrem lange Phase (1 bis 2 Monate) findet bei einer Temperatur von 800 °C bis 1.000 °C statt. Als Nächstes folgt die Graphitierungsphase, die darin besteht, die Blöcke in einem elektrischen Ofen bei 3.000 °C ein bis drei Wochen lang wärmezubehandeln. Bei sehr hoher Temperatur richten sich die Kohlenstoffatome in hexagonalen Kristallstrukturen neu aus, wodurch sich künstlicher Graphit bildet. Die Eigenschaften der Substanz verändern sich. Sie wird zu einem guten Leiter, und ihre Beständigkeit gegen Oxidation verbessert sich. Die Blöcke werden auf die endgültigen Abmessungen zugeschnitten und dann einer Reihe von Tests (Dichte, Belastbarkeit, Biegefestigkeit, Härte, Ausdehnungskoeffizient usw.) unterzogen, um ihre Qualität zu gewährleisten.
Die erste Phase dauert insgesamt etwa vier Monate.
Verschiedene zusätzliche Reinigungs- und Imprägnierungsschritte verbessern die Eigenschaften des Graphits und verleihen ihm zusätzliche Vorteile für eine Reihe von industriellen Prozessen.