يستخدم الجرافيت الكروي جرافيت عالي الكربون عالي الجودة كمواد خام، ويعتمد تكنولوجيا معالجة متقدمة لتعديل سطح الجرافيت لإنتاج منتجات الجرافيت ذات النعومة المختلفة والشكل الإهليلجي.عملية إنتاجها هي بشكل أساسي كما يلي: في عملية إنتاج الجرافيت الكروي، يتم أولاً سحق مسحوق الجرافيت الطبيعي إلى حجم جسيم مناسب، ثم تتم معالجته عن طريق إزالة الزوايا لتشكيل شكل إهليلجي أو كروي مشابه.وفي الوقت نفسه، يتم فصل الجزيئات الكروية عن المسحوق الناعم المقشر أثناء عملية إزالة الزوايا بواسطة جهاز تصنيف، ويمكن الحصول على جرافيت كروي بتوزيع طبيعي.يمكن أيضًا استخدام الجرافيت الاصطناعي لتنفيذ العملية المذكورة أعلاه.تكون درجة كروية الجرافيت الاصطناعي أكثر اتساقًا، كما أنها تؤدي أداءً أفضل في التطبيقات العملية.
يتميز الجرافيت الكروي بخصائص المسامية المنخفضة، ومقاومة الأكسدة الجيدة، والبنية الموحدة والحساسة، وعيوب الفراغ الصغيرة، والمرونة المعتدلة، والقولبة السهلة.إنه جزء مهم من مادة القطب السالب لبطاريات الليثيوم أيون.
المؤشر الرئيسي لقياس جودة الجرافيت الكروي المستخدم في مواد أنود بطارية الليثيوم:
1) مؤشرات الأداء المادي: بما في ذلك حجم الجسيمات (D50، ميكرومتر)، كثافة الصنبور (جم / سم 3)، مساحة السطح المحددة (م2 / جم)، الرطوبة (٪)، الكربون الثابت (٪)
2) مؤشرات الأداء الكهروكيميائية: الكفاءة الكولومية (%)، سعة الشحن (mAh/g)، عمر الدورة (دورات)
تقسم الصين تقريبًا الجرافيت الكروي (SG) إلى ثلاث درجات:
ملاحظات: يتكون رمز المنتج للجرافيت الكروي من اسم المنتج ورمز الدرجة والقطر المتوسط ومحتوى الكربون الثابت وكثافة الصنبور بالتسلسل، أي كثافة الحنفية لمحتوى الكربون الثابت برمز SG-D50.يشير المثال SG I-17-9995-95 إلى الجرافيت الكروي SG، الدرجة الأولى، D50=(17.0 م ± 2.0 م)، محتوى الكربون الثابت ≥99.95%، كثافة الصنبور ≥0.95 جم/سم.
أثناء معالجة الجرافيت الكروي، كلما زاد محتوى الكربون في المادة الخام، زادت التكلفة.ومع ذلك، إذا كان محتوى الكربون في المادة الخام منخفضًا جدًا، فسيزداد عدد عمليات تنقية الجرافيت الكروية، وستزداد درجة تآكل المعدات، وستزداد التكلفة الإجمالية أيضًا.وفقًا لتراكم التجارب، فإن المواد الخام التي تحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 95-96% تتمتع بالتكلفة الإجمالية الأكثر اقتصادية.هناك أيضًا متطلبات لحجم الجسيمات للمواد الخام أثناء معالجة الجرافيت الكروي.سميكة جدًا ستكلف أكثر، ودقيقة جدًا ستؤثر على معدل إخراج الجرافيت الكروي.سيؤدي وجود عدد كبير جدًا من المواد المساعدة أيضًا إلى زيادة تكلفة المواد الخام.أظهرت الدراسات أن استخدام المواد الخام ذات حجم الجسيمات 100 شبكة هو الأنسب لإنتاج الجرافيت الكروي.
بالإضافة إلى استخدامه كمادة إلكترود سالب لبطاريات الليثيوم، يتجلى استخدام الجرافيت الكروي أيضًا في:
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كحامل محفز لتحضير المحفزات وتطبيقها.يحتوي الجرافيت الكروي على مساحة سطحية ومسامية عالية، مما يمكن أن يحسن نشاط وانتقائية المحفز، ويمكن أن يؤدي استقراره الكيميائي أيضًا إلى تحسين استقرار وعمر المحفز.يمكن استخدام محفزات الجرافيت الكروية في حماية البيئة، والتخليق الكيميائي، وتحويل الطاقة وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كعامل تقوية للمواد المركبة عالية القوة لإعداد مواد مركبة عالية الأداء.يتميز الجرافيت الكروي بخصائص القوة العالية والصلابة العالية والكثافة المنخفضة، والتي يمكن أن تحسن الخواص الميكانيكية والمتانة للمواد المركبة.يمكن استخدام المواد المركبة من الجرافيت الكروية في مجال الطيران وتصنيع السيارات والمعدات الرياضية وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كمادة خام للطلاءات الموصلة لإعداد الطلاءات الموصلة عالية الأداء.يتميز الجرافيت الكروي بخصائص الموصلية العالية والاستقرار الكيميائي، والتي يمكن أن تحسن الموصلية والمتانة للطلاءات الموصلة.يمكن استخدام الطلاءات الموصلة في الأجهزة الإلكترونية والخلايا الشمسية والطلاء المضاد للتآكل وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي لصنع المسام الدقيقة في صناعة السيراميك، ويمكن استخدام عناصر مرشح السيراميك المسامية الدقيقة لتنقية المياه، وامتصاص الغاز، ومواد تنظيم درجة الحرارة في البناء.
يستخدم الجرافيت الكروي جرافيت عالي الكربون عالي الجودة كمواد خام، ويعتمد تكنولوجيا معالجة متقدمة لتعديل سطح الجرافيت لإنتاج منتجات الجرافيت ذات النعومة المختلفة والشكل الإهليلجي.عملية إنتاجها هي بشكل أساسي كما يلي: في عملية إنتاج الجرافيت الكروي، يتم أولاً سحق مسحوق الجرافيت الطبيعي إلى حجم جسيم مناسب، ثم تتم معالجته عن طريق إزالة الزوايا لتشكيل شكل إهليلجي أو كروي مشابه.وفي الوقت نفسه، يتم فصل الجزيئات الكروية عن المسحوق الناعم المقشر أثناء عملية إزالة الزوايا بواسطة جهاز تصنيف، ويمكن الحصول على جرافيت كروي بتوزيع طبيعي.يمكن أيضًا استخدام الجرافيت الاصطناعي لتنفيذ العملية المذكورة أعلاه.تكون درجة كروية الجرافيت الاصطناعي أكثر اتساقًا، كما أنها تؤدي أداءً أفضل في التطبيقات العملية.
يتميز الجرافيت الكروي بخصائص المسامية المنخفضة، ومقاومة الأكسدة الجيدة، والبنية الموحدة والحساسة، وعيوب الفراغ الصغيرة، والمرونة المعتدلة، والقولبة السهلة.إنه جزء مهم من مادة القطب السالب لبطاريات الليثيوم أيون.
المؤشر الرئيسي لقياس جودة الجرافيت الكروي المستخدم في مواد أنود بطارية الليثيوم:
1) مؤشرات الأداء المادي: بما في ذلك حجم الجسيمات (D50، ميكرومتر)، كثافة الصنبور (جم / سم 3)، مساحة السطح المحددة (م2 / جم)، الرطوبة (٪)، الكربون الثابت (٪)
2) مؤشرات الأداء الكهروكيميائية: الكفاءة الكولومية (%)، سعة الشحن (mAh/g)، عمر الدورة (دورات)
تقسم الصين تقريبًا الجرافيت الكروي (SG) إلى ثلاث درجات:
ملاحظات: يتكون رمز المنتج للجرافيت الكروي من اسم المنتج ورمز الدرجة والقطر المتوسط ومحتوى الكربون الثابت وكثافة الصنبور بالتسلسل، أي كثافة الحنفية لمحتوى الكربون الثابت برمز SG-D50.يشير المثال SG I-17-9995-95 إلى الجرافيت الكروي SG، الدرجة الأولى، D50=(17.0 م ± 2.0 م)، محتوى الكربون الثابت ≥99.95%، كثافة الصنبور ≥0.95 جم/سم.
أثناء معالجة الجرافيت الكروي، كلما زاد محتوى الكربون في المادة الخام، زادت التكلفة.ومع ذلك، إذا كان محتوى الكربون في المادة الخام منخفضًا جدًا، فسيزداد عدد عمليات تنقية الجرافيت الكروية، وستزداد درجة تآكل المعدات، وستزداد التكلفة الإجمالية أيضًا.وفقًا لتراكم التجارب، فإن المواد الخام التي تحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 95-96% تتمتع بالتكلفة الإجمالية الأكثر اقتصادية.هناك أيضًا متطلبات لحجم الجسيمات للمواد الخام أثناء معالجة الجرافيت الكروي.سميكة جدًا ستكلف أكثر، ودقيقة جدًا ستؤثر على معدل إخراج الجرافيت الكروي.سيؤدي وجود عدد كبير جدًا من المواد المساعدة أيضًا إلى زيادة تكلفة المواد الخام.أظهرت الدراسات أن استخدام المواد الخام ذات حجم الجسيمات 100 شبكة هو الأنسب لإنتاج الجرافيت الكروي.
بالإضافة إلى استخدامه كمادة إلكترود سالب لبطاريات الليثيوم، يتجلى استخدام الجرافيت الكروي أيضًا في:
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كحامل محفز لتحضير المحفزات وتطبيقها.يحتوي الجرافيت الكروي على مساحة سطحية ومسامية عالية، مما يمكن أن يحسن نشاط وانتقائية المحفز، ويمكن أن يؤدي استقراره الكيميائي أيضًا إلى تحسين استقرار وعمر المحفز.يمكن استخدام محفزات الجرافيت الكروية في حماية البيئة، والتخليق الكيميائي، وتحويل الطاقة وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كعامل تقوية للمواد المركبة عالية القوة لإعداد مواد مركبة عالية الأداء.يتميز الجرافيت الكروي بخصائص القوة العالية والصلابة العالية والكثافة المنخفضة، والتي يمكن أن تحسن الخواص الميكانيكية والمتانة للمواد المركبة.يمكن استخدام المواد المركبة من الجرافيت الكروية في مجال الطيران وتصنيع السيارات والمعدات الرياضية وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي كمادة خام للطلاءات الموصلة لإعداد الطلاءات الموصلة عالية الأداء.يتميز الجرافيت الكروي بخصائص الموصلية العالية والاستقرار الكيميائي، والتي يمكن أن تحسن الموصلية والمتانة للطلاءات الموصلة.يمكن استخدام الطلاءات الموصلة في الأجهزة الإلكترونية والخلايا الشمسية والطلاء المضاد للتآكل وغيرها من المجالات.
يمكن استخدام الجرافيت الكروي لصنع المسام الدقيقة في صناعة السيراميك، ويمكن استخدام عناصر مرشح السيراميك المسامية الدقيقة لتنقية المياه، وامتصاص الغاز، ومواد تنظيم درجة الحرارة في البناء.