
【化】 artificial graphite
人造石墨(Artificial Graphite)是通過工業加工制備的碳材料,其結構與天然石墨相似,但具備更高的可控性和純度。根據《材料科學大辭典》定義,該材料由易石墨化碳質原料(如石油焦、瀝青焦)經高溫石墨化處理(2000-3000℃)形成三維有序晶體結構。中國國家标準GB/T 3518-2022《石墨材料分類》指出,其技術指标包含固定碳含量≥99%、灰分≤0.1%、電阻率5-10μΩ·m等核心參數。
在應用層面,國家發改委《新型碳材料産業發展指南》記載,人造石墨主要應用于锂離子電池負極材料(占比68%)、高溫冶金坩埚(19%)、核反應堆減速劑(8%)三大領域。與天然石墨相比,清華大學材料學院研究顯示,其循環性能提升40%以上,首次充放電效率可達95%,更適合高能量密度電池需求。
從微觀結構分析,中國科學院上海矽酸鹽研究所通過X射線衍射證實,人造石墨具有更完整的ABAB層狀堆疊結構,其層間距(0.3354nm)比天然石墨(0.3360nm)更接近理論值,這解釋了其優異的導電性能。當前産業規模方面,中國石墨産業發展聯盟《2024年度報告》數據顯示,我國人造石墨年産能已達82萬噸,占全球總産量的73%。
人造石墨是通過人工方法制備的石墨材料,其定義、制備方法、特性及用途如下:
對比維度 | 人造石墨 | 天然石墨 |
---|---|---|
來源 | 人工合成(石油焦等) | 天然礦物(石墨礦石) |
石墨化程度 | 通常低于90% | 鱗片石墨達98%以上,微晶石墨約93%以下 |
晶體結構 | 多相材料,含氣孔和黏結相 | 單晶(鱗片)或多晶(微晶),結構均勻 |
物理形态 | 塊狀、纖維狀、粉狀 | 主要為粉狀 |
生産成本 | 較高(能耗大、工序複雜) | 較低 |
如需進一步了解具體工藝參數或細分應用,可參考相關行業報告或專業文獻。
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