A grafitizált kőolajkoksz és a közönséges kőolajkoksz közötti alapvető különbségek

1. Atomi elrendeződés: minőségi változás a rendezetlenségből a rendezettségbe

• Közönséges petrolkoksz: A szénatomok rendezetlen vagy rövid hatótávolságú rendezett állapotban helyezkednek el, hasonlóan az amorf szén szerkezetéhez. Számos rácshiba van, amelyek korlátozzák elektromos vezetőképességét, hővezetőképességét és kémiai stabilitását.
• Grafitizált petrolkoksz: Körülbelül 3000°C-os magas hőmérsékleten végzett grafitizálási kezelés után a szénatomok hatszögletű réteges grafitszerkezetté rendeződnek át. Ez a szerkezet nagy rácsintegritást, gyenge rétegközi erőket és alacsony elektronmigrációs ellenállást jellemez. Ez a szerkezeti átalakulás tipikus grafittulajdonságokkal ruházza fel, mint például a magas elektromos vezetőképesség, a magas hővezetőképesség és a kiváló kémiai stabilitás.

2. Teljesítménybeli különbségek: A szerkezet határozza meg a funkciót

Elektromos és hővezető képesség

• Grafitizált petrolkoksz: Ellenállása jelentősen alacsonyabb, mint a hagyományos petrolkokszé (akár 0,001 Ω·m alatt is lehet), hővezető képessége pedig többszöröse. Alkalmas olyan felhasználási területeken, ahol szigorúak az elektromos és hővezető képességre vonatkozó követelmények (pl. lítium-ion akkumulátorok anódanyagai, nagy teljesítményű grafitelektródák).
• Közönséges petrolkoksz: Szerkezeti hibák miatt gyenge az elektromos vezetőképessége, és többnyire alacsony teljesítménykövetelményekkel rendelkező területeken használják (pl. üzemanyag, közönséges szénanyagok).

Kémiai stabilitás

• Grafitizált petrolkoksz: Réteges szerkezete fokozza az ellenállást a savak, lúgok stb. okozta kémiai korrózióval szemben. Magas hőmérsékleten nem hajlamos az oxidációra és a romlásra, ami hosszabb élettartamot eredményez.
• Közönséges petrolkoksz: Magas hőmérsékletű vagy korrozív környezetben hajlamos a szerkezeti károsodásra, ami a teljesítmény gyors romlásához vezet.

Szennyeződési tartalom

• Grafitizált petrolkoksz: A grafitizálási eljárás tovább csökkentheti a szennyeződések, például a kén és a nitrogén tartalmát (a kéntartalom 0,1% alá csökkenthető), minimalizálva a szennyezést és a káros hatásokat az olvasztási folyamat során (pl. pórusok és repedések az öntvényekben).
• Közönséges petrolkoksz: Viszonylag magas szennyeződéstartalommal rendelkezik, és előkezelést (pl. kalcinálást) igényel egyes ipari alkalmazások igényeinek kielégítésére.

3. Alkalmazási területek: A teljesítménybeli különbségek a kereslet differenciálását ösztönzik

Grafitizált kőolajkoksz

• Csúcsminőségű kohászat: Karburátorként hatékonyan növelheti az olvadt vas széntartalmát és javíthatja az acél tulajdonságait (pl. szilárdság, szívósság), miközben csökkenti a káros elemek, például a kén és a nitrogén bevezetését.
• Új energiahordozók: A lítium-ion akkumulátorok anódanyagainak alapvető alapanyaga. Magas elektromos vezetőképessége és réteges szerkezete segít javítani az akkumulátorok töltési-kisütési hatékonyságát és ciklusidejét.
• Speciális széntermékek: Nagy katódblokkok, grafitizált elektródák stb. gyártásához használják, nagy tisztaságuknak, magas kristályosságuknak és magas hőmérsékleti ellenállásuknak köszönhetően.

Közönséges kőolajkoksz

• Üzemanyagmező: A magas kéntartalmú kokszot gyakran használják cementgyárakban, üveggyárakban, erőművekben stb. olcsó üzemanyagként.
• Bázikus szénanyagok: Az alacsony kéntartalmú koksz kalcinálás után felhasználható alumínium elektrolízis anódjainak, hagyományos grafitelektródák stb. előállításához, de teljesítménye elmarad a grafitizált termékekétől.

4. Termelési folyamat: Kompromisszum a hőmérséklet és a költségek között

• Közönséges petrolkoksz: Késleltetett kokszolással vagy fluid kokszolással állítják elő, viszonylag alacsony költségekkel. Azonban további kalcinálást igényel (körülbelül 1300°C-on) az illékony komponensek és a nedvesség eltávolítása érdekében, ezáltal növelve a fix széntartalmat.
• Grafitizált petrolkoksz: Hagyományos petrolkokszot használunk alapanyagként, ehhez további, magas hőmérsékletű, körülbelül 3000°C-os grafitizációs kezelésre van szükség. Ez jelentősen növeli az energiafogyasztást és a berendezésköltségeket, de a termék hozzáadott értéke magasabb.

Következtetés: Lényeges különbségek és szelekciós logika