Perbezaan Penting Antara Kok Petroleum Bergrafit dan Kok Petroleum Biasa

1. Struktur Susunan Atom: Perubahan Kualitatif daripada Gangguan kepada Keteraturan

• Kok Petroleum Biasa: Atom karbon disusun dalam keadaan tidak teratur atau tertib julat pendek, serupa dengan struktur karbon amorfus. Ia mempunyai banyak kecacatan kekisi, yang mengehadkan kekonduksian elektrik, kekonduksian terma dan kestabilan kimianya.
• Kok Petroleum Bergrafit: Selepas rawatan penggrafitan pada suhu tinggi kira-kira 3000°C, atom karbon disusun semula menjadi struktur grafit berlapis heksagon. Struktur ini mempunyai integriti kekisi yang tinggi, daya antara lapisan yang lemah, dan rintangan penghijrahan elektron yang rendah. Transformasi struktur ini memberikannya sifat grafit yang tipikal, seperti kekonduksian elektrik yang tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, dan kestabilan kimia yang sangat baik.

2. Perbezaan Prestasi: Struktur Menentukan Fungsi

Kekonduksian Elektrik dan Terma

• Kok Petroleum Bergrafit: Kerintangannya jauh lebih rendah daripada kok petroleum biasa (boleh serendah di bawah 0.001 Ω·m), dan kekonduksian termanya beberapa kali lebih tinggi. Ia sesuai untuk senario dengan keperluan ketat ke atas kekonduksian elektrik dan terma (cth., bahan anod untuk bateri litium-ion, elektrod grafit berkuasa tinggi).
• Kok Petroleum Biasa: Disebabkan oleh kecacatan struktur, ia mempunyai kekonduksian elektrik yang lemah dan kebanyakannya digunakan dalam bidang dengan keperluan prestasi yang rendah (contohnya, bahan api, bahan karbon biasa).

Kestabilan Kimia

• Kok Petroleum Bergrafit: Struktur berlapisnya meningkatkan ketahanannya terhadap kakisan kimia daripada asid, alkali, dan sebagainya. Ia tidak terdedah kepada pengoksidaan dan kemerosotan pada suhu tinggi, menghasilkan hayat perkhidmatan yang lebih lama.
• Kok Petroleum Biasa: Ia terdedah kepada kerosakan struktur dalam persekitaran suhu tinggi atau menghakis, yang membawa kepada kemerosotan prestasi yang cepat.

Kandungan Kekotoran

• Kok Petroleum Bergrafit: Proses penggrafitan dapat mengurangkan lagi kandungan bendasing seperti sulfur dan nitrogen (kandungan sulfur dapat dikurangkan kepada di bawah 0.1%), meminimumkan pencemaran dan kesan buruk semasa proses peleburan (contohnya, liang dan retakan dalam tuangan).
• Kok Petroleum Biasa: Ia mempunyai kandungan bendasing yang agak tinggi dan memerlukan prarawatan (contohnya, pengkalsinan) untuk memenuhi keperluan beberapa aplikasi perindustrian.

3. Bidang Aplikasi: Perbezaan Prestasi Memacu Pembezaan Permintaan

Kok Petroleum Bergrafit

• Metalurgi Mewah: Sebagai pengkarbur, ia boleh meningkatkan kandungan karbon besi lebur dengan cekap dan memperbaiki sifat keluli (contohnya, kekuatan, ketahanan), sambil mengurangkan pengenalan unsur berbahaya seperti sulfur dan nitrogen.
• Bahan Tenaga Baharu: Ia merupakan bahan mentah teras untuk bahan anod bateri litium-ion. Kekonduksian elektrik yang tinggi dan struktur berlapisnya membantu meningkatkan kecekapan cas-nyahcas dan jangka hayat kitaran bateri.
• Produk Karbon Khas: Digunakan dalam penghasilan blok katod besar, elektrod bergrafit, dsb., bergantung pada ketulenan tinggi, kehabluran tinggi dan rintangan suhu tinggi.

Kok Petroleum Biasa

• Medan Bahan Api: Kok sulfur tinggi sering digunakan di loji simen, kilang kaca, loji janakuasa, dan sebagainya, sebagai bahan api kos rendah.
• Bahan Karbon Asas: Kok sulfur rendah, selepas pengkalsinan, boleh digunakan dalam penghasilan anod untuk elektrolisis aluminium, elektrod grafit biasa, dan sebagainya, tetapi prestasinya lebih rendah daripada produk grafit.

4. Proses Pengeluaran: Pertukaran Antara Suhu dan Kos

• Kok Petroleum Biasa: Dihasilkan melalui proses koking tertunda atau koking bendalir, dengan kos yang agak rendah. Walau bagaimanapun, ia memerlukan pengkalsinan selanjutnya (pada suhu kira-kira 1300°C) untuk menyingkirkan komponen meruap dan kelembapan, sekali gus meningkatkan kandungan karbon tetap.
• Kok Petroleum Bergrafit: Menggunakan kok petroleum biasa sebagai bahan mentah, ia memerlukan rawatan grafitisasi suhu tinggi tambahan pada sekitar 3000°C. Ini meningkatkan penggunaan tenaga dan kos peralatan dengan ketara, tetapi produk ini mempunyai nilai tambah yang lebih tinggi.

Kesimpulan: Perbezaan Penting dan Logik Pemilihan