Bagaimana grafit sintetis dibuat

Produksi grafit sintetis melibatkan beberapa langkah yang kompleks yang membutuhkan kontrol yang tepat terhadap suhu, tekanan, dan bahan awal.Proses ini dimulai dengan bahan baku yang mengandung karbon seperti minyak bumi atau antrasit, yang mengalami proses transformasi termal dan kimia.

1. Mempersiapkan bahan baku: Koks minyak bumi, produk sampingan dari pemurnian minyak, dimurnikan, digiling, dan dicampur dengan bahan pengikat seperti tar atau pitch.
2. Karbonisasi: Pada langkah ini, bahan dipanaskan hingga suhu antara 800 dan 1.200 °C. Selama proses ini, komponen yang mudah menguap lolos, menghasilkan bahan yang kaya karbon tetapi masih amorf.
3. Grafitisasi: Langkah penting dalam konversi menjadi grafit terjadi dengan memanaskan suhu ekstrim hingga 3.000 °C di tungku grafitisasi khusus.atom karbon diatur kembali menjadi teratur, struktur grafit, yang memberikan bahan sifat uniknya.
4. Post-processing dan penyulingan: Tergantung pada aplikasi yang diinginkan, grafit sintetis dapat disempurnakan lebih lanjut, misalnya melalui proses pemurnian tambahan, lapisan,atau perubahan ukuran partikel.

Mengapa grafit sintetis?

Grafit sintetis memiliki beberapa keuntungan penting dibandingkan dengan grafit alami:

• Kemurnian tinggi: Proses manufaktur yang terkontrol menghilangkan kotoran, menjadikannya ideal untuk aplikasi di bidang elektronik dan kedirgantaraan.
• Struktur seragam: Tidak seperti grafit alami, grafit sintetis memiliki struktur homogen yang meningkatkan sifat mekanik dan listriknya.
• Sifat yang disesuaikan: Melalui kontrol proses yang ditargetkan, sifat spesifik seperti konduktivitas listrik, konduktivitas panas, atau stabilitas mekanis dapat dioptimalkan.

Aplikasi untuk grafit sintetis

Berkat sifatnya yang luar biasa, grafit sintetis adalah bahan kunci untuk banyak teknologi modern:

• Baterai lithium-ion: Sebagai bahan anoda, grafit sintetis berkontribusi pada kinerja tinggi dan daya tahan perangkat penyimpanan energi modern
• Industri semikonduktor dan elektronik: Grafit kemurnian tinggi digunakan untuk produksi wafer silikon dan sebagai komponen dalam prosesor berkinerja tinggi.
• Tungku suhu tinggi: Grafit sintetis digunakan untuk elemen pemanas dan bahan isolasi yang harus menahan suhu ekstrim.
• Metallurgy: Digunakan dalam bentuk elektroda di tungku busur listrik untuk produksi baja.