Geheimen van de productie van grafiet

De verschillende toepassingen van grafiet vloeien rechtstreeks voort uit de uitzonderlijke fysische eigenschappen ervan.
Grafiet wordt gekenmerkt door zijn weerstand tegen zeer hoge temperaturen en corrosie, zijn thermische en elektrische geleidbaarheid, zijn mechanische veerkracht, zijn zelf-smerende eigenschappen, zijn geschiktheid voor bewerking en de lengte van zijn levensduur.
Al deze kwaliteiten maken het een essentieel materiaal voor een groot aantal industriële toepassingen.
Voordat we ze nader bekijken, zullen we eerst de geschiedenis en de geheimen van de productie van synthetisch grafiet samenvatten.

Drie basisingrediënten:

cokes, verkregen door carbonisatie (boven 1.000°C) van teer geproduceerd door

destillatie van olie en steenkool,

kunstmatig grafiet, dat afkomstig is van de recycling van grafietmaterialen

roet of natuurlijk grafiet, en extra ingrediënten: een derivaat van olie en koolstof dat wordt gebruikt om de deeltjes aan elkaar te binden.

Na inspecties om hun kwaliteit te controleren, worden de belangrijkste ingrediënten vermalen. De cokes, het grafiet en de vaste binder worden vervolgens in een mixer geladen die ze verwarmt. De temperatuurstijging smelt de binder en bevochtigt uiteindelijk de korrels, waarna de geleidelijke temperatuurverlaging de viscositeit van het mengsel verhoogt totdat het stolt. Na verder malen wordt het mengsel in een rubberen mal geplaatst om te worden gecomprimeerd of gevormd en kan het in een matrijs worden geëxtrudeerd. De vluchtige stoffen worden vervolgens geëlimineerd door te bakken. Deze extreem lange fase (1 tot 2 maanden) vindt plaats bij een temperatuur van 800°C tot 1.000°C. Vervolgens komt de grafitatiefase, die bestaat uit het warmtebehandelen van de blokken in een elektrische oven bij 3.000°C gedurende een tot drie weken. Bij een zeer hoge temperatuur herschikken de koolstofatomen zich in hexagonale kristallijne structuren, die zo kunstmatig grafiet vormen. De eigenschappen van de stof veranderen. Het wordt een goede geleider en de weerstand tegen oxidatie verbetert. De blokken worden op de uiteindelijke afmetingen gesneden en ondergaan vervolgens een reeks tests (dichtheid, veerkracht, buigweerstand, hardheid, uitzettingscoëfficiënt, enz.) om de kwaliteit te waarborgen.
De eerste fase duurt in totaal ongeveer vier maanden.
Verschillende extra zuiverings- en impregnatiestappen verbeteren de kwaliteiten van het grafiet en geven het extra voordelen voor een aantal industriële processen.