Natürliches Graphitpulver

Hitzebeständig:Graphitpulver zeichnet sich durch außergewöhnliche Hitzebeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus. In metallurgischen Anwendungen, in denen extreme Temperaturen an der Tagesordnung sind, sind diese Eigenschaften von unschätzbarem Wert. Ob in Tiegeln, Formen oder als Teil spezieller Beschichtungen – Graphitpulver sorgt für Stabilität bei großer Hitze und trägt zu einer effizienten Wärmeübertragung und gleichmäßigen Temperaturverteilung bei.

Elektrisch leitfähig:Für Anwendungen, die elektrische Leitfähigkeit erfordern, wie etwa bei der Herstellung elektronischer Komponenten, ist feines Graphitpulver die bevorzugte Wahl. Aufgrund seiner Leitfähigkeit eignet es sich hervorragend für die Herstellung von elektrischen Kontakten, Bürsten und anderen Komponenten, bei denen ein zuverlässiger Stromfluss entscheidend ist.

Verbesserte Präzision:Aufgrund seiner Formbarkeit ist Graphit ein bevorzugtes Material für Gießereianwendungen. Fein pulverisiert ist es eine ideale Komponente für Formmassen. Das Pulver hilft bei der Herstellung präziser Formen und gewährleistet das Gießen komplexer Metallformen mit minimalen Defekten.

Effektive Wärmedämmung:Bei bestimmten metallurgischen Prozessen ist die Einhaltung bestimmter Temperaturen unerlässlich. Graphitpulver trägt, wenn es in Isoliermaterialien integriert wird, zu einer effektiven Wärmedämmung bei und ist daher bei der Herstellung von Halbleitern und Speziallegierungen von Vorteil.

Korrosionsbeständig:Metalle, die rauen Umgebungen ausgesetzt sind, sind anfällig für Korrosion. Graphitpulver bildet in Beschichtungen eine Schutzschicht, die die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Diese Eigenschaft macht das Metallpulver in Branchen nützlich, in denen mit aggressiven Chemikalien gearbeitet wird, oder in Meeresanwendungen, in denen Metalle Salzwasser ausgesetzt sind.

Graphitelektroden
Der größte Endverbrauchszweck für primären synthetischen Graphit ist die Herstellung von Graphitelektroden. Diese können sehr hohe Ströme aushalten und werden hergestellt, indem synthetischer Graphit direkt nach der Graphitherstellung in die richtige Form gegossen wird. Graphitelektroden werden hauptsächlich in Lichtbogenöfen (EAFs) zur Herstellung von Stahl, Eisen und Nichteisenmetallen verwendet.

Feuerfestmaterialien
Graphitzusätze werden bei der Herstellung von feuerfesten Materialien für Hochtemperaturumgebungen wie Auskleidungen für Öfen, Brennöfen, Verbrennungsanlagen und Reaktoren verwendet. Feuerfeste Materialien sind nach Elektroden der zweitgrößte Markt für Graphit. Graphit wird verwendet, um die Wirksamkeit des endgültigen feuerfesten Produkts zu erhöhen, indem:

a: Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit
b: Verringerung des Wärmegradienten zwischen der heißen und kalten Seite des Produkts und dadurch Verringerung der Ausdehnung
c: Abweisen von geschmolzener Schlacke
d: Erhöhung der Lebensdauer des Produkts
e: Erhöhte Widerstandsfähigkeit des Produkts gegenüber Thermoschocks/Korrosion und dadurch verbesserte Leistung bei höheren Temperaturen
f: Verringerung der Benetzbarkeit von geschmolzenen Metallen, sodass diese das Endprodukt nicht beeinträchtigen.

Batterien
Das Wachstum auf dem Batteriemarkt prägt weiterhin die Graphitindustrie, gestützt durch die schnell steigende Nachfrage nach natürlichem und synthetischem Graphit als aktives Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien. Graphit wird in Batterien verwendet, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern und gleichzeitig chemisch inert und korrosionsbeständig zu bleiben. In Lithium-Ionen-Batterien ist Graphit ein Hauptbestandteil der Anode und fungiert als Wirt für die Lithiumionen. Graphit wird auch in kleineren Mengen in anderen Batterietypen verwendet, hauptsächlich als elektrisch leitfähiger Zusatzstoff. Brennstoffzellen haben einen zunehmenden Anteil am Batteriemarkt erobert. Während herkömmliche Batterien nur elektrische Energie speichern, können Brennstoffzellen auch Strom erzeugen.

Schmierstoffe
Aufgrund seiner einzigartigen Atomstruktur eignet sich Graphit für den Einsatz in kommerziellen und industriellen Schmiermitteln. Graphit besteht aus einzelnen Schichten, die nur schwach miteinander verbunden sind, sodass die Schichten aneinander vorbeigleiten und sich leicht auf einer Kontaktfläche ablagern. Diese Struktur verleiht Graphit eine sehr geringe Reibung. Graphit kann als Schmiermittel in Form eines festen Pulvers verwendet oder als Film oder in einer Flüssigkeitsdispersion aufgetragen werden.

Aufkohlen
Kohlenstoffzusätze werden einigen Eisen- und Stahlsorten in flüssiger Form zugesetzt, um den Kohlenstoffgehalt zu erhöhen und die endgültige Leistung zu verbessern. Der Vorgang des Hinzufügens von Kohlenstoff wird als Aufkohlen bezeichnet, obwohl er auch als Karbonisieren, Aufkohlen oder Kohlenstoffanheben bekannt ist. Der Begriff Aufkohlen hat in der Branche auch eine speziellere Bedeutung – nämlich den Ersatz von Kohlenstoff, der während des Herstellungsprozesses verloren gegangen ist. Zu diesem Zweck verwendete Kohlenstoffzusätze umfassen typischerweise Mischungen aus synthetischem Graphit, natürlichem Graphit, kalziniertem Petrolkoks, metallurgischem Koks, Anthrazit oder ähnlichen Materialien.

Graphitformen
Graphit kann leicht in eine Vielzahl von Formen gebracht werden. Graphitformen sind allgemeine Begriffe, die zur Beschreibung von festen, geformten Graphitprodukten verwendet werden, die in vielen Branchen verwendet werden, häufig in Anwendungen mit erhöhten Temperaturen. Zu den Endverbrauchern zählen die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, der Industriemaschinenbau und die Elektronikindustrie.

Kohlenstofffasern/Faserverbundstoffe und Graphitspezialitäten
Heute und auch in Zukunft spielen Verbundwerkstoffe und graphitbasierte Lösungen eine Schlüsselrolle in Automobilanwendungen. Ob für Karosserie- und Hauptteile, Antriebsstrang, Motorblock oder Bremssystem: Als langjähriger Komponenten- und Entwicklungspartner der Automobilindustrie liefern wir hochwertige Materialien und Komponenten sowohl für die Elektro- als auch für die Nicht-Elektromobilität. Carbonfasern sind deutlich leichter als herkömmliche Materialien. Daher ist es naheliegend, bei der Komponentenentwicklung verstärkt Verbundstrukturen einzusetzen. Sie reduzieren das Gewicht von Fahrzeugen und sorgen so für weniger CO2-Emissionen.

Es gibt einige Reinigungsmethoden, darunter Flusssäure, alkalische Säure, Flotation, Chlorierung, Rösten und Hochtemperatur – die Methode der physikalischen Reinigung. Die anderen Methoden werden als chemische Reinigungsmethoden kategorisiert. Die Hochtemperatur- oder thermische Reinigung erfolgt bei Temperaturen über 2500 Grad und erzeugt Graphit mit höherer Reinheit. Dieser Prozess erfordert jedoch den Bau und Betrieb teurer Hochtemperaturöfen, hat einen hohen Energieverbrauch und trägt zur Umweltverschmutzung bei.

Der erste Reinigungsprozess umfasst den Zerkleinerungsprozess, bei dem die Graphitflocken vom mineralischen Muttergestein getrennt werden. Dies trägt dazu bei, die Aufbereitungseffizienz zu verbessern. Die Größe der Flocken und der Kohlenstoffgehalt des gewonnenen Graphits sind die wichtigsten Faktoren zur Bestimmung der endgültigen Graphitqualität. Die Zerkleinerungsmethode wird anhand der Art des Graphiterzes festgelegt. Als nächstes folgt das Mahlen und Sieben, um eine maximale Rückgewinnung der Graphitflocken zu gewährleisten, was zur letzten Phase führt, dem eigentlichen Reinigungsprozess unter Verwendung der oben genannten Methoden.

Durch chemische Reinigung werden hydrophobe Verunreinigungen zusätzlich entfernt, wobei die Säurewäsche eine der am häufigsten verwendeten Methoden ist. Dabei entsteht eine chemische Reaktion zwischen den verschiedenen verwendeten Säuren und den Verunreinigungen. Dadurch wird Graphit nicht nur gereinigt, sondern es dient auch als Vorbehandlung vor dem Flotationsprozess. Durch chemische Reinigung kann Graphit mit einem Reinheitsgrad von etwa 99,5 % gewonnen werden, und die Kosten sind im Vergleich zu anderen Methoden relativ gering. Darüber hinaus hat sie weniger Auswirkungen auf die Umwelt und Abfallflüssigkeiten können leicht gefiltert werden.

Herstellung von synthetischem Graphit (SG-BAM): Präzision durch Transformation schaffen
Der Herstellungsprozess von synthetischem Graphit (SG-BAM) für Anodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien ist eine Symphonie aus Transformationsschritten. Jeder Schritt spielt eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der einzigartigen Eigenschaften des synthetischen Graphits und der Sicherstellung seiner Kompatibilität mit Energiespeichersystemen.

Grüne Petrolkoks-Produktion:Die Reise beginnt mit der Herstellung von grünem Petrolkoks, der durch Erdölraffination oder katalytisches Cracken von Schwerölen gewonnen wird. Dieser erste Kohlenstoffvorläufer bildet die Grundlage für die Synthese von synthetischem Graphit.

Kalzinierung:Der grüne Petrolkoks wird einer Kalzinierung unterzogen, einem Hochtemperaturprozess bei etwa 1300-1400 Grad. Dieser thermische Prozess befreit den Koks von Verunreinigungen und flüchtigen Bestandteilen, wodurch Nadelkoks entsteht. Diese angereicherte Form des Kohlenstoffgehalts dient als idealer Vorläufer für die nächste Phase.

Graphitierung:Der Nadelkoks gelangt zur Graphitierung in einen Elektroofen, wo die Temperaturen auf über 2500 Grad steigen. Diese extreme Hitze löst eine Neuanordnung der Kohlenstoffatome aus, wodurch der Koks in Graphit umgewandelt wird. Der Graphitierungsprozess verleiht dem Graphitmaterial eine verbesserte Leitfähigkeit und andere wünschenswerte Eigenschaften.

Nachbearbeitung:Nach der Graphitierung können weitere Nachbearbeitungsschritte erforderlich sein. Um eine optimale Verpackung zu gewährleisten und die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, können Formgebung, Klassifizierung oder Beschichtung angewendet werden. Die Einzelheiten der Nachbearbeitung können je nach den besonderen Anforderungen der Endanwendungen variieren.

Der Weg von grünem Petrolkoks zu synthetischem Graphit ist ein sorgfältiger Prozess, der Präzision und Fachwissen erfordert. Dieser Prozess garantiert nicht nur eine gleichbleibende Leistung, sondern legt auch den Grundstein für zuverlässige und effiziente Energiespeichersysteme.

Herstellung von natürlichem Graphit (NG-BAM): Die Schätze der Natur heben
Die Herstellung von natürlichem Graphit (NG-BAM) für Anodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien umfasst eine Reihe von Anreicherungs- und Reinigungsprozessen. Die inhärente Vielfalt der Zusammensetzung von natürlichem Graphit erfordert eine sorgfältige Verarbeitung, um seine Eignung für Energiespeicheranwendungen sicherzustellen.

Aufbereitung:Der Prozess beginnt mit der Freisetzung der Graphitflocken aus dem Wirtsgestein. Das Zerkleinern bereitet die Grundlage für die Aufbereitung, bei der durch Mahlen, Sieben und Flotation Verunreinigungen abgetrennt und Graphitkonzentrat gewonnen wird. Flockengröße und Kohlenstoffzusammensetzung beeinflussen die endgültige Graphitqualität erheblich.

Sphäronisierung:Die inhärente Anisotropie von natürlichem Graphit – unterschiedliche Eigenschaften entlang verschiedener kristallografischer Achsen – wird durch Sphäronisierung gemildert. Dieser Prozess führt zu einer engeren Partikelgrößenverteilung, einer verbesserten Schüttdichte und einer verringerten spezifischen Oberfläche. Diese Optimierungen führen zu einer konsistenten elektrochemischen Leistung über verschiedene Orientierungen hinweg.

Reinigung:Durch chemisches Auslaugen mit Säuren wie Flusssäure, Salzsäure und Salpetersäure werden Verunreinigungen aus Flockengraphit entfernt. Eine alkalische Behandlung mit Reagenzien wie Branntkalk neutralisiert verbleibende saure Bestandteile. Das Ergebnis ist ein Kohlenstoffgehalt von über 99,95 %, wodurch sich das Material als Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien eignet.

Beschichtung:Die gereinigten sphärischen Graphitpartikel werden mit einer Substanz wie Pech mit hohem Erweichungspunkt (HSP-Pech) beschichtet. Durch Schmelzen im Ofen entsteht eine gleichmäßige Beschichtungsschicht, die durch Erhitzen in einer inerten Atmosphäre karbonisiert wird. Dies verbessert die Leistung und Stabilität der Graphitanode in Lithium-Ionen-Batterien.

Unser Unternehmen setzt in der Produktion auf moderne Ausrüstung und Technologie und verfügt über moderne Produktionslinien und -geräte, um qualitativ hochwertige Ferrolegierungsprodukte effizient herzustellen. Wir konzentrieren uns auf das Produktqualitätsmanagement und stellen durch strenge Qualitätskontroll- und Testprozesse sicher, dass unsere Produkte den internationalen Standards und Kundenanforderungen entsprechen.