天然黒鉛と人造黒鉛の見分け方

グラファイトは天然グラファイトと合成グラファイトに分けられます。多くの人は知っているものの、その違いを知りません。一体何が違うのでしょうか？以下の記事で、両者の見分け方を解説します。

1. 結晶構造
天然黒鉛：結晶の発達は比較的完了しており、片状黒鉛の黒鉛化度は 98% 以上であり、天然微結晶黒鉛の黒鉛化度は通常 93% 未満です。
人造黒鉛：結晶の発達度合いは原料と熱処理温度に依存します。一般的に、熱処理温度が高いほど黒鉛化度が高くなります。現在、工業生産される人造黒鉛の黒鉛化度は通常90%未満です。
2. 組織構造
天然片状黒鉛：比較的単純な構造を持つ単結晶で、結晶学的欠陥（点欠陥、転位、積層欠陥など）のみを有し、マクロレベルでは異方性を示します。天然微結晶黒鉛の粒子は小さく、粒子は無秩序に配列しており、不純物を除去した後には気孔が存在するため、マクロレベルでは等方性を示します。
人造黒鉛：石油コークスやピッチコークスなどの炭素質粒子から転化した黒鉛相、粒子を包み込むコールタールバインダーから転化した黒鉛相、粒子の集積物、コールタールピッチなどを含む多相材料とみなすことができます。熱処理後にバインダーによって形成された細孔など。
3. 物理的な形状
天然黒鉛：通常は粉末の形で存在し、単独でも使用できますが、通常は他の材料と組み合わせて使用されます。
人造黒鉛：粉末、繊維、ブロックなどさまざまな形状がありますが、狭義の人造黒鉛は通常ブロックであり、使用時には特定の形状に加工する必要があります。
4. 物理的および化学的性質
天然黒鉛と人造黒鉛は、物理的・化学的性質の面から見ると、性能に共通点と相違点があります。例えば、天然黒鉛と人造黒鉛はどちらも熱と電気の優れた伝導体ですが、同じ純度と粒子サイズの黒鉛粉末の場合、天然片状黒鉛の熱伝達性能と電気伝導性が最も優れており、次に天然微結晶黒鉛と人造黒鉛が最低です。黒鉛は潤滑性に優れ、ある程度の可塑性があります。天然片状黒鉛の結晶発達は比較的完了しており、摩擦係数は小さく、潤滑性は最も優れ、可塑性は最も高く、次に緻密結晶黒鉛と隠微結晶黒鉛が続き、人造黒鉛は劣っています。
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