يتمتع مسحوق الجرافيت بخصائص ممتازة عديدة، لذا يُستخدم على نطاق واسع في مجالات التعدين، والآلات، والكهرباء، والكيمياء، والنسيج، والدفاع الوطني، وغيرها من القطاعات الصناعية. تتشابه استخدامات مسحوق الجرافيت الطبيعي والصناعي، وتختلف في بعض الجوانب. فيما يلي، يُعرّف محرر الجرافيت في مجلة Furuite بمجالات استخدام كلٍ من مسحوق الجرافيت الطبيعي والصناعي.
1. صناعة المعادن
في صناعة المعادن، يُستخدم مسحوق الجرافيت الطبيعي لإنتاج مواد حرارية مثل طوب المغنيسيا والكربون وطوب الألومنيوم والكربون، وذلك لمقاومته الجيدة للأكسدة. كما يُمكن استخدام مسحوق الجرافيت الصناعي كقطب كهربائي في صناعة الصلب، إلا أن الأقطاب المصنوعة من مسحوق الجرافيت الطبيعي يصعب استخدامها في أفران الصلب الكهربائية ذات ظروف التشغيل القاسية.
2. صناعة الآلات
في صناعة الآلات، تُستخدم مواد الجرافيت عادةً كمواد مقاومة للتآكل ومواد تشحيم. المادة الخام الأولية لتحضير الجرافيت القابل للتمدد هي جرافيت رقائقي عالي الكربون، بالإضافة إلى مواد كيميائية أخرى مثل حمض الكبريتيك المركز (أكثر من 98%)، وبيروكسيد الهيدروجين (أكثر من 28%)، وبرمنجنات البوتاسيوم، وغيرها، وهي جميعها مواد كيميائية صناعية. تتلخص خطوات التحضير العامة فيما يلي: عند درجة حرارة مناسبة، تُضاف نسب مختلفة من محلول بيروكسيد الهيدروجين، والجرافيت الرقائقي الطبيعي، وحمض الكبريتيك المركز وفق إجراءات مختلفة، ويُترك المزيج ليتفاعل لفترة زمنية محددة مع التحريك المستمر، ثم يُغسل بالماء حتى يصبح متعادلًا، ويُفصل بالطرد المركزي. بعد التجفيف، يُجفف بالتفريغ عند 60 درجة مئوية. يتميز مسحوق الجرافيت الطبيعي بخصائص تشحيم جيدة، ويُستخدم غالبًا كمادة مضافة لزيوت التشحيم. تستخدم معدات نقل المواد المسببة للتآكل على نطاق واسع حلقات المكابس وحلقات منع التسرب والمحامل المصنوعة من مسحوق الجرافيت الصناعي، ولا تحتاج إلى إضافة زيت تشحيم أثناء التشغيل. كما يمكن استخدام مسحوق الجرافيت الطبيعي ومواد مركبة من راتنجات البوليمر في المجالات المذكورة أعلاه، ولكن مقاومتها للتآكل ليست بجودة مقاومة مسحوق الجرافيت الصناعي.
3. الصناعات الكيميائية
يتميز مسحوق الجرافيت الاصطناعي بمقاومته للتآكل، وموصليته الحرارية الجيدة، ونفاذيته المنخفضة. ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية لصنع المبادلات الحرارية، وخزانات التفاعل، وأبراج الامتصاص، والمرشحات، وغيرها من المعدات. ويمكن أيضاً استخدام مسحوق الجرافيت الطبيعي ومواد مركبة من راتنجات البوليمر في المجالات المذكورة، إلا أن موصليته الحرارية ومقاومته للتآكل لا تضاهي جودة مسحوق الجرافيت الاصطناعي.
مع التطور المستمر لتقنيات البحث، تتسع آفاق استخدام مسحوق الجرافيت الاصطناعي بشكل كبير. ويُعدّ تطوير منتجات الجرافيت الاصطناعي باستخدام الجرافيت الطبيعي كمادة خام أحد أهم السبل لتوسيع نطاق استخدام الجرافيت الطبيعي. وقد استُخدم مسحوق الجرافيت الطبيعي كمادة خام مساعدة في إنتاج بعض أنواع الجرافيت الاصطناعي، إلا أن تطوير منتجات الجرافيت الاصطناعي التي تستخدمه كمادة خام رئيسية لا يزال غير كافٍ. ويُعدّ الفهم الكامل لبنية وخصائص مسحوق الجرافيت الطبيعي واستخدامها الأمثل، واعتماد العمليات والمسارات والأساليب المناسبة لإنتاج منتجات الجرافيت الاصطناعي ذات البنية والخصائص والاستخدامات المميزة، أفضل السبل لتحقيق هذا الهدف.
تاريخ النشر: 20 يوليو 2022