合成黒鉛は結晶学と同様に多結晶構造を持つ。合成黒鉛には多くの種類があり、製造方法も様々である。
広義には、有機物の炭化と高温での黒鉛化によって得られるすべての黒鉛材料は、炭素（黒鉛）繊維、熱分解炭素（黒鉛）、発泡黒鉛など、人工黒鉛と総称される。
狭義には、人工黒鉛とは、通常、黒鉛電極、静水圧黒鉛などの塊状の固体材料を指し、骨材として低不純物含有量の木炭原料（石油コークス、アスファルトコークスなど）を用い、結合剤として石炭ピッチを用いて、配合、混合、成形、炭化（工業的には焙焼と呼ばれる）、黒鉛化によって製造される。
人造黒鉛には粉末、繊維、ブロックなど様々な形態があるが、狭義の人造黒鉛は通常ブロック状であり、使用時には特定の形状に加工する必要がある。人造黒鉛は、石油コークスやアスファルトコークスなどの炭素粒子によって変質した黒鉛相、粒子の周囲にコーティングされた石炭ピッチバインダーによって変質した黒鉛相、熱処理後に石炭ピッチバインダーによって形成された粒子の凝集または細孔などを含む多相材料とみなすことができる。一般的に、熱処理温度が高いほど、黒鉛化度が高くなる。工業生産される人造黒鉛の黒鉛化度は通常90%未満である。
天然黒鉛と比較すると、人工黒鉛は熱伝導性、電気伝導性、潤滑性、塑性に劣るが、耐摩耗性、耐腐食性、低浸透性には優れている。
人造黒鉛の製造原料は主に石油コークス、ニードルコークス、アスファルトコークス、石炭ピッチ、カーボンマイクロ球体などである。その下流製品は主に黒鉛電極、予備焼成陽極、静水圧黒鉛、高純度黒鉛、原子力用黒鉛、熱交換器などである。
人造黒鉛の製品用途は、主に以下の点に反映されています。
1. グラファイト電極：石油コークスとニードルコークスを原料とし、石炭ピッチをバインダーとして、焼成、配合、混合、プレス、焙焼、グラファイト化、機械加工を経て製造されます。アーク放電の形で電気エネルギーを放出し、装入物を加熱・溶融させることで、電気炉鋼、工業用シリコン、黄リンなどの製造装置に広く使用されています。
2. 予備焼成陽極：石油コークスを原料とし、石炭ピッチをバインダーとして、焼成、配合、混合、プレス、焙焼、含浸、黒鉛化、機械加工を経て製造され、一般的に電解アルミニウム装置の導電性陽極として使用されます。
3. ベアリング、シールリング：腐食性媒体搬送装置、広く使用されている人工黒鉛製のピストンリング、シールリング、ベアリングは、潤滑油を添加せずに動作します。
4. 熱交換器、フィルター用材料：人工黒鉛は、耐腐食性、優れた熱伝導性、低透過性といった特性を有しています。化学工業において、熱交換器、反応槽、吸収器、フィルターなどの機器の製造に広く用いられています。
5. 特殊黒鉛：高品質の石油コークスを原料とし、石炭ピッチまたは合成樹脂をバインダーとして、原料準備、配合、混練、加圧、粉砕、混合混練、成形、多段階焙焼、多段階浸透、精製および黒鉛化、機械加工を経て製造され、一般的には等方性黒鉛、核黒鉛、高純度黒鉛を含み、航空宇宙、電子機器、原子力産業分野で使用されます。
投稿日時：2022年11月23日