ちょっと、そこ！カーボンレンガのサプライヤーとして、私はしばしばカーボンレンガとグラファイトレンガの違いについて尋ねられます。これは、産業界で非常に重要なトピックであり、特に高温のアプリケーションに関しては、非常に重要です。それでは、これらの2種類のレンガを際立たせるものをすぐに飛び込み、分解しましょう。
構成
まず、彼らが何を作っているのかについて話しましょう。炭素レンガは、主に炭素質材料で構成されています。これらには、無煙炭、コーラ、ピッチが含まれます。製造プロセスでは、これらの原材料を混合し、高温で形作り発射することが含まれます。最終結果は、通常90％を超える炭素含有量が高いレンガです。
一方、グラファイトレンガはグラファイトで作られています。グラファイトは、明確な結晶構造を持つ炭素の一種です。グラファイトには、炭素原子の六角形格子配置があり、それがいくつかのユニークな特性を与えます。しばしば天然のグラファイト堆積物から得られるか、合成的に生産される可能性があります。カーボンレンガとは異なり、グラファイトレンガはほぼ純粋な炭素であり、炭素含有量は100％に近いです。
物理的特性
硬度と強さ
カーボンレンガは、機械的な強さで知られています。彼らはかなりの量のプレッシャーと衝撃に耐えることができ、それが厳しい産業環境での使用に適しています。それらは比較的硬いが、それらの硬度は特定の製造プロセスと使用される原材料によって異なる場合があります。
ただし、グラファイトレンガは柔らかいです。グラファイト構造内の炭素原子の層の間の弱いファンデルワールスの力により、層が互いに滑りやすくなります。これにより、グラファイトは潤滑特性を与えますが、グラファイトレンガが機械的強度の点でカーボンレンガほど強くないことも意味します。彼らは、カーボンレンガに比べて、ひっかき声と欠けがやってくる傾向があります。
熱伝導率
炭素レンガとグラファイトの両方のレンガは、優れた熱伝導率を持っていますが、グラファイトはさらに一歩進んでいます。グラファイトのユニークな結晶構造により、材料を介して熱を非常に効率的に伝達することができます。これにより、グラファイトレンガは、電動炉などの急速な熱伝達が必要なアプリケーションに最適です。
カーボンレンガも優れた熱伝導率を持っていますが、一般にグラファイトレンガのレンガよりも低いです。ただし、カーボンレンガは、爆風炉のように、熱を放散する必要がある多くの高温用途でも使用できます。
電気伝導率
グラファイトは非常に優れた電気導体です。グラファイト構造内の非局在電子は自由に移動し、電流の簡単な流れが可能になります。この特性により、グラファイトレンガは、電解細胞と電気炉の電極で使用するのに適しています。
カーボンレンガにはある程度の導電率がありますが、グラファイトレンガのレンガほど高くはありません。それらの導電率は、生産に使用される炭素質材料の種類と量に依存します。場合によっては、炭素レンガは電気用途で使用できますが、グラファイトレンガほど効率的ではない場合があります。
化学的性質
酸化抵抗
酸化抵抗に関しては、グラファイトレンガにはエッジがあります。グラファイトは比較的高い融点を持ち、酸素の存在下で高温でより安定しています。しかし、非常に高温で酸素の存在下では、グラファイトは最終的に酸化されます。
炭素レンガもある程度酸化に耐性がありますが、それらの酸化抵抗は、含まれる不純物と炭素質材料の種類によって影響を受ける可能性があります。一般に、カーボンレンガは、同じ条件下でグラファイトレンガよりも容易に酸化する可能性があります。
化学的不活性
炭素とグラファイトの両方のレンガは、比較的化学的に不活性です。彼らは、酸やアルカリを含む多くの化学物質の攻撃に抵抗することができます。ただし、グラファイトレンガは、純度が高いため、化学的に安定しています。それらは、化学産業など、腐食性化学物質への曝露が可能性が高い環境で使用できます。
炭素レンガは化学物質 - 耐性アプリケーションでも使用できますが、不純物の存在により、グラファイトレンガと比較して特定の化学物質に対する耐性がわずかに少なくなる可能性があります。
アプリケーション
カーボンレンガ
カーボンレンガは、鉄鋼業界で広く使用されています。それらは一般的に爆風炉の裏地で使用されており、高温、摩耗、および溶融鉄とスラグの腐食効果に耐える必要があります。また、溶融金属を輸送するために、ひしゃくや魚雷の建設にも使用されます。
さらに、カーボンレンガは、アルミニウムの生産など、非鉄金属産業で用途を見つけます。それらは、アルミニウム還元細胞の裏地に使用でき、そこで安定した腐食耐性環境を提供します。炭素 - 関連する耐火物製品の詳細については、炭素耐火レンガ。
グラファイトレンガ
グラファイトレンガは、主に高い熱導電率と電気的導電率が必要なアプリケーションで使用されます。前述のように、それらは一般的に鋼製の電気炉の電極として使用されています。電気を効率的に実行する能力は、スクラップ金属を溶かすために不可欠な高強度熱の生成を可能にします。
また、半導体業界でも使用されています。グラファイトレンガは、シリコンウェーファーの生産に使用できます。そこでは、熱伝導率が高いため、急速な加熱と冷却プロセスに役立ちます。別のアプリケーションが製造にあります窒化シリコン結合炭化シリコンレンガそしてシリコン炭化物耐火レンガ、グラファイトレンガが炉の加熱要素で使用される場合があります。
料金
カーボンレンガとグラファイトレンガを選択する際のコストは、常に重要な要素です。一般的に、グラファイトレンガはカーボンレンガよりも高価です。複雑な製造プロセスとともに、生産で使用される高純度グラファイトは、より高いコストに貢献しています。
一方、カーボンレンガはよりコストがかかります - 効果的です。生産で使用される原材料はより容易に入手でき、製造プロセスは比較的単純です。これにより、特にグラファイトレンガの特定の特性が必要ない場合、多くの産業用途にとってカーボンレンガがより経済的な選択肢になります。
結論
結論として、カーボンレンガとグラファイトレンガの両方が炭素で作られていますが、組成、物理的特性、化学的特性、用途、コストの点で大きな違いがあります。炭素レンガはより強く、より多くのコストがあります - 効果的であり、機械的強度と中程度の熱および電気伝導率が必要な幅広い産業用途に適しています。グラファイトレンガは、高純度、優れた熱導電率と電気的導電率を備えたもので、これらの特性が非常に重要な特殊な用途に最適です。
あなたがあなたの産業のニーズのためにカーボンレンガの市場にいるなら、私はあなたの要件について話し合うことを喜んでいます。爆風炉、ひしゃく、またはその他の高温塗布のいずれであろうと、適切なカーボンレンガを見つけることができます。手を差し伸べて、調達のニーズについて会話を始めましょう。
参照
- 「耐火物ハンドブック」
- 「産業用炭素とグラファイト技術」
- 炭素およびグラファイト材料に関するさまざまな業界の研究論文