કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટનો પરિચય અને ઉપયોગ

કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ એ ક્રિસ્ટલોગ્રાફી જેવું જ એક પોલીક્રિસ્ટલાઇન છે. કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટના ઘણા પ્રકારો અને વિવિધ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ છે.
વ્યાપક અર્થમાં, કાર્બનિક પદાર્થોના કાર્બનાઇઝેશન અને ઉચ્ચ તાપમાને ગ્રાફિટાઇઝેશન પછી મેળવેલા તમામ ગ્રેફાઇટ પદાર્થોને સામૂહિક રીતે કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ તરીકે ઓળખી શકાય છે, જેમ કે કાર્બન (ગ્રેફાઇટ) ફાઇબર, પાયરોલિટીક કાર્બન (ગ્રેફાઇટ), ફોમ ગ્રેફાઇટ, વગેરે.

સંકુચિત અર્થમાં, કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ સામાન્ય રીતે જથ્થાબંધ ઘન પદાર્થોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ, આઇસોસ્ટેટિક ગ્રેફાઇટ, જે બેચિંગ, મિક્સિંગ, મોલ્ડિંગ, કાર્બોનાઇઝેશન (ઉદ્યોગમાં રોસ્ટિંગ તરીકે ઓળખાય છે) અને ગ્રાફિટાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જેમાં કોલસાના કાચા માલ (પેટ્રોલિયમ કોક, ડામર કોક, વગેરે) ની ઓછી અશુદ્ધિ સામગ્રી હોય છે.
કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટના ઘણા સ્વરૂપો છે, જેમાં પાવડર, ફાઇબર અને બ્લોકનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટનો સંકુચિત અર્થ સામાન્ય રીતે બ્લોક હોય છે, જેનો ઉપયોગ કરતી વખતે ચોક્કસ આકારમાં પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર હોય છે. તેને એક પ્રકારની મલ્ટિફેઝ સામગ્રી તરીકે ગણી શકાય, જેમાં પેટ્રોલિયમ કોક અથવા ડામર કોક જેવા કાર્બન કણો દ્વારા રૂપાંતરિત ગ્રેફાઇટ તબક્કો, કણોની આસપાસ કોટેડ કોલસા પીચ બાઈન્ડર દ્વારા રૂપાંતરિત ગ્રેફાઇટ તબક્કો, કણોનું સંચય અથવા ગરમીની સારવાર પછી કોલસા પીચ બાઈન્ડર દ્વારા રચાયેલા છિદ્રો વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ગરમીની સારવારનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, ગ્રાફિટાઇઝેશનની ડિગ્રી વધારે હશે. કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં, ગ્રાફિટાઇઝેશનની ડિગ્રી સામાન્ય રીતે 90% કરતા ઓછી હોય છે.

કુદરતી ગ્રેફાઇટની તુલનામાં, કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટમાં નબળી ગરમી સ્થાનાંતરણ અને વિદ્યુત વાહકતા, લુબ્રિસિટી અને પ્લાસ્ટિસિટી હોય છે, પરંતુ કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટમાં કુદરતી ગ્રેફાઇટ કરતાં વધુ સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર, કાટ પ્રતિકાર અને ઓછી અભેદ્યતા પણ હોય છે.

કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ બનાવવા માટેના કાચા માલમાં મુખ્યત્વે પેટ્રોલિયમ કોક, સોય કોક, ડામર કોક, કોલસાની પીચ, કાર્બન માઇક્રોસ્ફિયર્સ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. તેના ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉત્પાદનોમાં મુખ્યત્વે ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ, પ્રી-બેક્ડ એનોડ, આઇસોસ્ટેટિક ગ્રેફાઇટ, ઉચ્ચ શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટ, ન્યુક્લિયર ગ્રેફાઇટ, હીટ એક્સ્ચેન્જર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટનો ઉત્પાદન ઉપયોગ મુખ્યત્વે નીચેના પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે:

1. ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ: પેટ્રોલિયમ કોક અને સોય કોકને કાચા માલ તરીકે અને કોલસાના પીચને બાઈન્ડર તરીકે રાખીને, ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ કેલ્સિનેશન, બેચિંગ, મિક્સિંગ, પ્રેસિંગ, રોસ્ટિંગ, ગ્રેપ્ટિટાઇઝેશન અને મશીનિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ સ્ટીલ, ઔદ્યોગિક સિલિકોન, પીળા ફોસ્ફરસ અને અન્ય સાધનોમાં ચાપના સ્વરૂપમાં ઇલેક્ટ્રિક ઉર્જા મુક્ત કરીને ચાર્જને ગરમ કરવા અને ઓગળવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

2. પ્રી-બેક્ડ એનોડ: પેટ્રોલિયમ કોકને કાચા માલ તરીકે અને કોલસાના પીચને બાઈન્ડર તરીકે કેલ્સિનેશન, બેચિંગ, મિક્સિંગ, પ્રેસિંગ, રોસ્ટિંગ, ઇમ્પ્રેગ્નેશન, ગ્રાફિટાઇઝેશન અને મશીનિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, તે સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક એલ્યુમિનિયમ સાધનોના વાહક એનોડ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

૩. બેરિંગ, સીલિંગ રિંગ: કાટ લાગતા મીડિયા સાધનોનું પરિવહન, પિસ્ટન રિંગ્સ, સીલિંગ રિંગ્સ અને બેરિંગ્સથી બનેલા વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટ, લુબ્રિકેટિંગ તેલ ઉમેર્યા વિના કામ કરે છે.

4. હીટ એક્સ્ચેન્જર, ફિલ્ટર વર્ગ: કૃત્રિમ ગ્રેફાઇટમાં કાટ પ્રતિકાર, સારી થર્મલ વાહકતા અને ઓછી અભેદ્યતાની લાક્ષણિકતાઓ છે. તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં હીટ એક્સ્ચેન્જર, પ્રતિક્રિયા ટાંકી, શોષક, ફિલ્ટર અને અન્ય સાધનો બનાવવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

5. ખાસ ગ્રેફાઇટ: કાચા માલ તરીકે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પેટ્રોલિયમ કોક, કોલસાની પીચ અથવા કૃત્રિમ રેઝિન બાઈન્ડર તરીકે, કાચા માલની તૈયારી, બેચિંગ, ગૂંથવું, દબાવવું, ક્રશિંગ, મિક્સિંગ ગૂંથવું, મોલ્ડિંગ, મલ્ટીપલ રોસ્ટિંગ, મલ્ટીપલ પેનિટ્રેશન, શુદ્ધિકરણ અને ગ્રાફિટાઇઝેશન, મશીનિંગ અને બનાવટ દ્વારા, સામાન્ય રીતે આઇસોસ્ટેટિક ગ્રેફાઇટ, ન્યુક્લિયર ગ્રેફાઇટ, ઉચ્ચ શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટ સહિત, એરોસ્પેસ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, પરમાણુ ઉદ્યોગ ક્ષેત્રોમાં વપરાય છે.