ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક અને સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક વચ્ચેના આવશ્યક તફાવતો

૧. અણુ ગોઠવણી માળખું: અવ્યવસ્થાથી ક્રમમાં ગુણાત્મક પરિવર્તન

• સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક: કાર્બન પરમાણુઓ આકારહીન કાર્બનની રચના જેવી જ અવ્યવસ્થિત અથવા ટૂંકા-અંતરની ક્રમબદ્ધ સ્થિતિમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. તેમાં અસંખ્ય જાળી ખામીઓ છે, જે તેની વિદ્યુત વાહકતા, થર્મલ વાહકતા અને રાસાયણિક સ્થિરતાને મર્યાદિત કરે છે.
• ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક: આશરે 3000°C ના ઊંચા તાપમાને ગ્રેફાઇટાઇઝેશન ટ્રીટમેન્ટ પછી, કાર્બન પરમાણુઓને ષટ્કોણ સ્તરવાળી ગ્રેફાઇટ રચનામાં ફરીથી ગોઠવવામાં આવે છે. આ રચનામાં ઉચ્ચ જાળી અખંડિતતા, નબળા ઇન્ટરલેયર બળો અને ઓછા ઇલેક્ટ્રોન સ્થળાંતર પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે. આ માળખાકીય પરિવર્તન તેને લાક્ષણિક ગ્રેફાઇટ ગુણધર્મો, જેમ કે ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને ઉત્તમ રાસાયણિક સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.

2. કામગીરી તફાવતો: માળખું કાર્ય નક્કી કરે છે

વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા

• ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક: તેની પ્રતિકારકતા સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે (0.001 Ω·m થી ઓછી હોઈ શકે છે), અને તેની થર્મલ વાહકતા અનેક ગણી વધારે છે. તે વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા (દા.ત., લિથિયમ-આયન બેટરી માટે એનોડ સામગ્રી, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ) પર કડક આવશ્યકતાઓ ધરાવતા દૃશ્યો માટે યોગ્ય છે.
• સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક: માળખાકીય ખામીઓને કારણે, તેમાં નબળી વિદ્યુત વાહકતા હોય છે અને તેનો ઉપયોગ મોટાભાગે ઓછી કામગીરીની જરૂરિયાતો (દા.ત., બળતણ, સામાન્ય કાર્બન સામગ્રી) ધરાવતા ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

રાસાયણિક સ્થિરતા

• ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક: તેનું સ્તરીય માળખું એસિડ, આલ્કલી વગેરેમાંથી થતા રાસાયણિક કાટ સામે તેના પ્રતિકારને વધારે છે. તે ઊંચા તાપમાને ઓક્સિડેશન અને બગાડ માટે સંવેદનશીલ નથી, જેના પરિણામે તેની સેવા જીવન લાંબી રહે છે.
• સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક: તે ઉચ્ચ-તાપમાન અથવા કાટ લાગતા વાતાવરણમાં માળખાકીય નુકસાન માટે સંવેદનશીલ હોય છે, જેના કારણે કામગીરીમાં ઝડપી ઘટાડો થાય છે.

અશુદ્ધિ સામગ્રી

• ગ્રાફિટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક: ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયા સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન જેવી અશુદ્ધિઓની સામગ્રીને વધુ ઘટાડી શકે છે (સલ્ફરનું પ્રમાણ 0.1% થી નીચે ઘટાડી શકાય છે), જે ગંધવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રદૂષણ અને પ્રતિકૂળ અસરોને ઘટાડે છે (દા.ત., કાસ્ટિંગમાં છિદ્રો અને તિરાડો).
• સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક: તેમાં પ્રમાણમાં વધુ અશુદ્ધતા હોય છે અને કેટલાક ઔદ્યોગિક ઉપયોગોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે તેને પ્રીટ્રીટમેન્ટ (દા.ત., કેલ્સિનેશન) ની જરૂર પડે છે.

3. એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો: પ્રદર્શન તફાવતો માંગ ભિન્નતાને પ્રોત્સાહન આપે છે

ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક

• ઉચ્ચ કક્ષાની ધાતુશાસ્ત્ર: કાર્બ્યુરાઇઝર તરીકે, તે પીગળેલા લોખંડમાં કાર્બનનું પ્રમાણ અસરકારક રીતે વધારી શકે છે અને સ્ટીલના ગુણધર્મો (દા.ત., મજબૂતાઈ, કઠિનતા) સુધારી શકે છે, જ્યારે સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન જેવા હાનિકારક તત્વોના પ્રવેશને ઘટાડી શકે છે.
• નવી ઉર્જા સામગ્રી: તે લિથિયમ-આયન બેટરીના એનોડ સામગ્રી માટે મુખ્ય કાચો માલ છે. તેની ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા અને સ્તરવાળી રચના બેટરીના ચાર્જ-ડિસ્ચાર્જ કાર્યક્ષમતા અને ચક્ર જીવનને સુધારવામાં મદદ કરે છે.
• ખાસ કાર્બન ઉત્પાદનો: મોટા કેથોડ બ્લોક્સ, ગ્રાફિટાઇઝ્ડ ઇલેક્ટ્રોડ્સ વગેરેના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે, જે તેની ઉચ્ચ શુદ્ધતા, ઉચ્ચ સ્ફટિકીયતા અને ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર પર આધાર રાખે છે.

સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક

• ઇંધણ ક્ષેત્ર: ઉચ્ચ-સલ્ફર કોકનો ઉપયોગ ઘણીવાર સિમેન્ટ પ્લાન્ટ, કાચની ફેક્ટરીઓ, પાવર પ્લાન્ટ વગેરેમાં ઓછા ખર્ચે ઇંધણ તરીકે થાય છે.
• મૂળભૂત કાર્બન સામગ્રી: કેલ્સિનેશન પછી, ઓછા સલ્ફરવાળા કોકનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ, સામાન્ય ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડ વગેરે માટે એનોડના ઉત્પાદનમાં થઈ શકે છે, પરંતુ તેનું પ્રદર્શન ગ્રાફિટાઇઝ્ડ ઉત્પાદનો કરતા હલકી ગુણવત્તાવાળા છે.

૪. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: તાપમાન અને ખર્ચ વચ્ચેનો વેપાર

• સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોક: વિલંબિત કોકિંગ અથવા પ્રવાહી કોકિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત, પ્રમાણમાં ઓછા ખર્ચે. જોકે, અસ્થિર ઘટકો અને ભેજને દૂર કરવા માટે તેને વધુ કેલ્સિનેશન (આશરે 1300°C પર) ની જરૂર પડે છે, જેનાથી સ્થિર કાર્બનનું પ્રમાણ વધે છે.
• ગ્રેફાઇટાઇઝ્ડ પેટ્રોલિયમ કોક: સામાન્ય પેટ્રોલિયમ કોકનો કાચા માલ તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે, તેને લગભગ 3000°C તાપમાને વધારાની ઉચ્ચ-તાપમાન ગ્રેફાઇટાઇઝેશન ટ્રીટમેન્ટની જરૂર પડે છે. આનાથી ઉર્જા વપરાશ અને સાધનોના ખર્ચમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે, પરંતુ ઉત્પાદનનું મૂલ્ય વધારે હોય છે.

નિષ્કર્ષ: આવશ્યક તફાવતો અને પસંદગીનો તર્ક