ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक और साधारण पेट्रोलियम कोक के बीच आवश्यक अंतर

1. परमाणु संरचना: अव्यवस्था से व्यवस्था की ओर एक गुणात्मक परिवर्तन

• साधारण पेट्रोलियम कोक: इसमें कार्बन परमाणु अव्यवस्थित या अल्प-श्रेणी व्यवस्थित अवस्था में व्यवस्थित होते हैं, जो अनाकार कार्बन की संरचना के समान है। इसमें अनेक जाली दोष होते हैं, जो इसकी विद्युत चालकता, तापीय चालकता और रासायनिक स्थिरता को सीमित करते हैं।
• ग्रेफाइटीकृत पेट्रोलियम कोक: लगभग 3000°C के उच्च तापमान पर ग्रेफाइटीकरण उपचार के बाद, कार्बन परमाणु षट्कोणीय स्तरित ग्रेफाइट संरचना में पुनर्व्यवस्थित हो जाते हैं। इस संरचना में उच्च जाली अखंडता, कमजोर अंतरपरत बल और कम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिरोध जैसी विशेषताएं होती हैं। यह संरचनात्मक परिवर्तन इसे उच्च विद्युत चालकता, उच्च तापीय चालकता और उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता जैसे विशिष्ट ग्रेफाइट गुण प्रदान करता है।

2. प्रदर्शन में अंतर: संरचना कार्य निर्धारित करती है

विद्युत और तापीय चालकता

• ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक: इसकी प्रतिरोधकता सामान्य पेट्रोलियम कोक की तुलना में काफी कम होती है (0.001 Ω·m से भी कम हो सकती है), और इसकी तापीय चालकता कई गुना अधिक होती है। यह उन स्थितियों के लिए उपयुक्त है जहां विद्युत और तापीय चालकता पर सख्त आवश्यकताएं होती हैं (उदाहरण के लिए, लिथियम-आयन बैटरी के लिए एनोड सामग्री, उच्च-शक्ति वाले ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड)।
• साधारण पेट्रोलियम कोक: संरचनात्मक दोषों के कारण, इसकी विद्युत चालकता कम होती है और इसका उपयोग अधिकतर उन क्षेत्रों में किया जाता है जहां प्रदर्शन संबंधी आवश्यकताएं कम होती हैं (जैसे, ईंधन, साधारण कार्बन सामग्री)।

रासायनिक स्थिरता

• ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक: इसकी परतदार संरचना अम्लों, क्षारों आदि से होने वाले रासायनिक क्षरण के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाती है। यह उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण और क्षरण के प्रति प्रतिरोधी है, जिसके परिणामस्वरूप इसका सेवा जीवन लंबा होता है।
• साधारण पेट्रोलियम कोक: यह उच्च तापमान या संक्षारक वातावरण में संरचनात्मक क्षति के प्रति संवेदनशील होता है, जिससे इसके प्रदर्शन में तेजी से गिरावट आती है।

अशुद्धता सामग्री

• ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक: ग्रेफाइटीकरण प्रक्रिया सल्फर और नाइट्रोजन जैसी अशुद्धियों की मात्रा को और कम कर सकती है (सल्फर की मात्रा को 0.1% से नीचे तक कम किया जा सकता है), जिससे प्रदूषण और गलाने की प्रक्रिया के दौरान होने वाले प्रतिकूल प्रभावों (जैसे, ढलाई में छिद्र और दरारें) को कम किया जा सकता है।
• साधारण पेट्रोलियम कोक: इसमें अशुद्धियों की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होती है और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इसे पूर्व-उपचार (जैसे, कैल्सीनेशन) की आवश्यकता होती है।

3. अनुप्रयोग क्षेत्र: प्रदर्शन में अंतर मांग में भिन्नता उत्पन्न करता है

ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक

• उच्च स्तरीय धातु विज्ञान: एक कार्बराइज़र के रूप में, यह पिघले हुए लोहे में कार्बन की मात्रा को कुशलतापूर्वक बढ़ा सकता है और इस्पात के गुणों (जैसे, मजबूती, कठोरता) में सुधार कर सकता है, जबकि सल्फर और नाइट्रोजन जैसे हानिकारक तत्वों के प्रवेश को कम कर सकता है।
• नई ऊर्जा सामग्री: यह लिथियम-आयन बैटरी के एनोड सामग्री के लिए एक प्रमुख कच्चा माल है। इसकी उच्च विद्युत चालकता और परतदार संरचना बैटरी की चार्ज-डिस्चार्ज दक्षता और चक्र जीवन को बेहतर बनाने में मदद करती है।
• विशेष कार्बन उत्पाद: उच्च शुद्धता, उच्च क्रिस्टलीयता और उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण इनका उपयोग बड़े कैथोड ब्लॉक, ग्रेफाइटयुक्त इलेक्ट्रोड आदि के उत्पादन में किया जाता है।

साधारण पेट्रोलियम कोक

• ईंधन क्षेत्र: उच्च सल्फर युक्त कोक का उपयोग अक्सर सीमेंट संयंत्रों, कांच कारखानों, बिजली संयंत्रों आदि में कम लागत वाले ईंधन के रूप में किया जाता है।
• बुनियादी कार्बन सामग्री: कम सल्फर वाले कोक को कैल्सीनेशन के बाद एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइसिस के लिए एनोड, साधारण ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड आदि के उत्पादन में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन इसका प्रदर्शन ग्रेफाइटाइज्ड उत्पादों की तुलना में निम्न स्तर का होता है।

4. उत्पादन प्रक्रिया: तापमान और लागत के बीच संतुलन

• साधारण पेट्रोलियम कोक: यह विलंबित कोकिंग या द्रव कोकिंग प्रक्रियाओं द्वारा अपेक्षाकृत कम लागत पर उत्पादित किया जाता है। हालांकि, वाष्पशील घटकों और नमी को हटाने के लिए इसे आगे कैल्सीनेशन (लगभग 1300 डिग्री सेल्सियस पर) की आवश्यकता होती है, जिससे स्थिर कार्बन की मात्रा बढ़ जाती है।
• ग्रेफाइटयुक्त पेट्रोलियम कोक: साधारण पेट्रोलियम कोक को कच्चे माल के रूप में उपयोग करते हुए, इसे लगभग 3000 डिग्री सेल्सियस पर उच्च तापमान वाले ग्रेफाइटीकरण उपचार की आवश्यकता होती है। इससे ऊर्जा की खपत और उपकरण लागत में काफी वृद्धि होती है, लेकिन उत्पाद का मूल्यवर्धन अधिक होता है।

निष्कर्ष: आवश्यक अंतर और चयन तर्क