Les diferències essencials entre el coc de petroli grafititzat i el coc de petroli ordinari

1. Estructura de la disposició atòmica: un canvi qualitatiu del desordre a l'ordre

• Coc de petroli ordinari: els àtoms de carboni estan disposats en un estat desordenat o ordenat de curt abast, similar a l'estructura del carboni amorf. Té nombrosos defectes de xarxa, que limiten la seva conductivitat elèctrica, conductivitat tèrmica i estabilitat química.
• Coc de petroli grafititzat: Després del tractament de grafitització a una temperatura elevada d'aproximadament 3000 °C, els àtoms de carboni es reorganitzen en una estructura de grafit hexagonal en capes. Aquesta estructura presenta una alta integritat de xarxa, forces intercapes febles i baixa resistència a la migració d'electrons. Aquesta transformació estructural li confereix propietats típiques del grafit, com ara una alta conductivitat elèctrica, una alta conductivitat tèrmica i una excel·lent estabilitat química.

2. Diferències de rendiment: l'estructura determina la funció

Conductivitat elèctrica i tèrmica

• Coc de petroli grafititzat: la seva resistivitat és significativament inferior a la del coc de petroli ordinari (pot ser tan baixa com 0,001 Ω·m) i la seva conductivitat tèrmica és diverses vegades superior. És adequat per a escenaris amb requisits estrictes de conductivitat elèctrica i tèrmica (per exemple, materials d'ànode per a bateries d'ions de liti, elèctrodes de grafit d'alta potència).
• Coc de petroli ordinari: a causa de defectes estructurals, té una conductivitat elèctrica deficient i s'utilitza principalment en camps amb requisits de baix rendiment (per exemple, combustible, materials de carboni ordinaris).

Estabilitat química

• Coc de petroli grafititzat: la seva estructura en capes millora la seva resistència a la corrosió química per àcids, àlcalis, etc. No és propens a l'oxidació i al deteriorament a altes temperatures, la qual cosa resulta en una vida útil més llarga.
• Coc de petroli ordinari: és propens a danys estructurals en ambients d'alta temperatura o corrosius, cosa que provoca una ràpida degradació del rendiment.

Contingut d'impureses

• Coc de petroli grafititzat: el procés de grafitització pot reduir encara més el contingut d'impureses com el sofre i el nitrogen (el contingut de sofre es pot reduir per sota del 0,1%), minimitzant la contaminació i els efectes adversos durant el procés de fosa (per exemple, porus i esquerdes a les peces de fosa).
• Coc de petroli ordinari: té un contingut d'impureses relativament alt i requereix un pretractament (per exemple, calcinació) per satisfer les necessitats d'algunes aplicacions industrials.

3. Camps d'aplicació: les diferències de rendiment impulsen la diferenciació de la demanda

Coc de petroli grafititzat

• Metal·lúrgia d'alta gamma: com a carburador, pot augmentar eficientment el contingut de carboni del ferro fos i millorar les propietats de l'acer (per exemple, resistència, tenacitat), alhora que redueix la introducció d'elements nocius com el sofre i el nitrogen.
• Nous materials energètics: és una matèria primera bàsica per als materials ànodics de les bateries d'ions de liti. La seva alta conductivitat elèctrica i l'estructura en capes ajuden a millorar l'eficiència de càrrega-descàrrega i la vida útil de les bateries.
• Productes especials de carboni: s'utilitzen en la producció de grans blocs de càtode, elèctrodes grafititzats, etc., basant-se en la seva alta puresa, alta cristal·linitat i resistència a altes temperatures.

Coc de petroli ordinari

• Camp de combustible: El coc amb alt contingut de sofre s'utilitza sovint en plantes de ciment, fàbriques de vidre, centrals elèctriques, etc., com a combustible de baix cost.
• Materials bàsics de carboni: el coc baix en sofre, després de la calcinació, es pot utilitzar en la producció d'ànodes per a l'electròlisi d'alumini, elèctrodes de grafit ordinaris, etc., però el seu rendiment és inferior al dels productes grafititzats.

4. Procés de producció: un compromís entre temperatura i cost

• Coc de petroli ordinari: produït mitjançant processos de cocificació retardada o de cocificació fluida, amb costos relativament baixos. Tanmateix, requereix una calcinació addicional (aproximadament a 1300 °C) per eliminar els components volàtils i la humitat, augmentant així el contingut de carboni fix.
• Coc de petroli grafititzat: utilitzant coc de petroli ordinari com a matèria primera, requereix un tractament addicional de grafitització a alta temperatura a uns 3000 °C. Això augmenta significativament el consum d'energia i els costos dels equips, però el producte té un valor afegit més elevat.

Conclusió: Diferències essencials i lògica de selecció