الاختلافات الأساسية وسيناريوهات التطبيق من الجرافيت وأقطاب الكربون 

تختلف أقطاب الجرافيت والكربون اختلافًا كبيرًا في أساليب الإنتاج والخصائص الفيزيائية والتطبيقات - تحدد أدوارها في تقنيات الطاقة المعدنية والكهربية وتقنيات الطاقة الناشئة.

1. تكوين وعملية التصنيع المادية

تتكون أقطاب الجرافيت من إبرة فحم الكوك وملعب الفحم وخضع 12 خطوة تصنيع دقيقة ، بما في ذلك الجرافيت والتشريب. تؤدي هذه العملية إلى نقاء للغاية (> 99 ٪ من محتوى الكربون) والمقاومة الحرارية الممتازة (> 3600 درجة مئوية). في المقابل ، يتم إنتاج أقطاب الكربون من فحم الكوك المعدني والأنثراسيت من خلال عملية خبز أبسط ، مما يحقق محتوى الكربون من 90 ٪ إلى 95 ٪ في 1/3 إلى 1/5 فقط من التكلفة.

2. مقارنة الملكية الفيزيائية

تتميز أقطاب الجرافيت صلابة عالية (قوة الانحناء: 15-25 ميجا باسكال) ومقاومة كهربائية منخفضة (5-10 μΩ · م). معامل التوسع الحراري (CTE) منخفض يصل إلى 2-4 × 10⁻⁶/درجة مئوية ، مما يضمن الاستقرار الهيكلي في درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1600 درجة مئوية. في المقابل ، تكون أقطاب الكربون أكثر مرونة (سمك: 0.1-5 مم) ، مع ارتفاع CTE من 8 إلى 12 × 10⁻⁶/درجة مئوية ، مما يجعلها أكثر ملاءمة للبيئات الحرارية الديناميكية.

3. وضع حقل المواقع

تهيمن أقطاب الجرافيت على ما يقرب من 95 ٪ من سوق صناعة الصلب ARC ARC (EAF) ، مما يساهم في أكثر من 60 ٪ من ناتج الصلب الخام العالمي. يتم أيضًا استخدام أقطاب الجرافيت ذات الطاقة الكبيرة ذات القطر الكبير (على سبيل المثال ، φ750 مم) بشكل متزايد في إنتاج أنود بطارية الليثيوم أيون ، مما يحقق انخفاضًا بنسبة 18 ٪ في استهلاك الطاقة. أقطاب الكربون ، من ناحية أخرى ، تتفوق في التطبيقات الكهروكيميائية ، مثل التحليل الكهربائي للألمنيوم مع كفاءة تيار 95 ٪ وقمع السعة (CDI) بسعة تحلية من 40 ملغ/غرام.

4. الاتجاهات التنمية

حققت الشركات المصنعة الصينية الرائدة ، مثل Fangda Carbon ، إنتاجًا كبيرًا من أقطاب الجرافيت UHP -800 مم ، حيث رفعت حصتها في السوق من الصين من 65 ٪ في عام 2023 إلى 75 ٪ بحلول عام 2030. وتركز الابتكارات في أقطاب الكربون على التطبيقات المستدامة-على سبيل المثال ، تركزت أقطاب الكربون الدهنية الدجاجية على طاقة 89 WH.

5.COST-BENEFIT التحليل

في أنظمة التحليل الكهربائي للمياه ، توفر أقطاب الكربون تكلفة استثمار أولية تبلغ 25 ٪ فقط من أقطاب الجرافيت ولكنها تتطلب صيانة سنوية أعلى بنسبة 30 ٪. على العكس من ذلك ، في صناعة الصلب EAF ، توفر أقطاب الجرافيت 50 كيلو واط في الساعة لكل طن من مصانع MTPA 1 ، مما يترجم إلى وفورات في التكاليف السنوية البالغة 20 مليون ين.

6.future التطور التكنولوجي

تتقدم تقنية القطب الجرافيت نحو انخفاض بنسبة 15 ٪ في المقاومة من خلال تعديل النانو. يتم تعزيز أقطاب الكربون من خلال تقنيات B-N Coping لتحقيق الموصلية الحرارية تصل إلى 300 واط/(م · K). استجابة لتعريفات الكربون في الاتحاد الأوروبي ، تقوم الصناعات بتسريع اعتماد التكاليف النظيفة القائمة على الطاقة ، مما يؤدي إلى مزيد من التمايز التكنولوجي.

الكلمات الرئيسية المقترحة Google SEO