Суштинске разлике између графитизованог нафтног кокса и обичног нафтног кокса

1. Структура атомског распореда: Квалитативна промена од нереда до уређености

• Обични нафтни кокс: Атоми угљеника су распоређени у неуређеном или краткодометном уређеном стању, слично структури аморфног угљеника. Има бројне дефекте решетке, који ограничавају његову електричну проводљивост, топлотну проводљивост и хемијску стабилност.
• Графитизовани нафтни кокс: Након графитизације на високој температури од приближно 3000°C, атоми угљеника се преуређују у хексагоналну слојевиту графитну структуру. Ова структура се одликује високим интегритетом решетке, слабим међуслојним силама и ниским отпором миграцији електрона. Ова структурна трансформација јој даје типична својства графита, као што су висока електрична проводљивост, висока топлотна проводљивост и одлична хемијска стабилност.

2. Разлике у перформансама: Структура одређује функцију

Електрична и топлотна проводљивост

• Графитизовани нафтни кокс: Његова отпорност је знатно нижа од отпорности обичног нафтног кокса (може бити и испод 0,001 Ω·m), а његова топлотна проводљивост је неколико пута већа. Погодан је за сценарије са строгим захтевима за електричну и топлотну проводљивост (нпр. анодни материјали за литијум-јонске батерије, графитне електроде велике снаге).
• Обични нафтни кокс: Због структурних дефеката, има лошу електричну проводљивост и углавном се користи у областима са ниским захтевима за перформансама (нпр. гориво, обични угљенични материјали).

Хемијска стабилност

• Графитизовани нафтни кокс: Његова слојевита структура повећава отпорност на хемијску корозију од киселина, алкалија итд. Није склон оксидацији и пропадању на високим температурама, што резултира дужим веком трајања.
• Обични петролни кокс: Склонан је структурним оштећењима на високим температурама или у корозивним срединама, што доводи до брзог губитка перформанси.

Садржај нечистоћа

• Графитизовани нафтни кокс: Процес графитизације може додатно смањити садржај нечистоћа као што су сумпор и азот (садржај сумпора се може смањити испод 0,1%), минимизирајући загађење и негативне ефекте током процеса топљења (нпр. поре и пукотине у одливцима).
• Обични нафтни кокс: Има релативно висок садржај нечистоћа и захтева претходну обраду (нпр. калцинацију) да би задовољио потребе неких индустријских примена.

3. Области примене: Разлике у перформансама покрећу диференцијацију потражње

Графитизовани петролни кокс

• Врхунска металургија: Као карбуризатор, може ефикасно повећати садржај угљеника у растопљеном гвожђу и побољшати својства челика (нпр. чврстоћу, жилавост), уз смањење уношења штетних елемената као што су сумпор и азот.
• Нови енергетски материјали: То је основна сировина за анодне материјале литијум-јонских батерија. Његова висока електрична проводљивост и слојевита структура помажу у побољшању ефикасности пуњења и пражњења и животног века батерија.
• Специјални угљенични производи: Користе се у производњи великих катодних блокова, графитизованих електрода итд., ослањајући се на своју високу чистоћу, високу кристалност и отпорност на високе температуре.

Обични петролни кокс

• Поље горива: Кокс са високим садржајем сумпора се често користи у цементарама, фабрикама стакла, електранама итд., као јефтино гориво.
• Основни угљенични материјали: Кокс са ниским садржајем сумпора, након калцинације, може се користити у производњи анода за електролизу алуминијума, обичних графитних електрода итд., али су му перформансе инфериорне у односу на графитизоване производе.

4. Производни процес: компромис између температуре и трошкова

• Обични нафтни кокс: Произведен је поступцима одложеног коксовања или флуидног коксовања, са релативно ниским трошковима. Међутим, захтева даљу калцинацију (на приближно 1300°C) ради уклањања испарљивих компоненти и влаге, чиме се повећава садржај фиксног угљеника.
• Графитизовани нафтни кокс: Коришћењем обичног нафтног кокса као сировине, потребан је додатни третман графитизације на високој температури од око 3000°C. Ово значајно повећава потрошњу енергије и трошкове опреме, али производ има већу додату вредност.

Закључак: Суштинске разлике и логика селекције