วัสดุคาร์บอนถูกจัดประเภทอย่างไร?

วัสดุคาร์บอนมีอยู่หลายร้อยชนิดและหลายพันแบบ

ข้อกำหนด

• ตามการแบ่งประเภทวัสดุ วัสดุคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็น ผลิตภัณฑ์คาร์บอน ผลิตภัณฑ์กึ่งกราไฟต์ ผลิตภัณฑ์กราไฟต์ธรรมชาติ และผลิตภัณฑ์กราไฟต์สังเคราะห์

• ตามคุณสมบัติของวัสดุคาร์บอน สามารถแบ่งออกได้เป็น อิเล็กโทรดกราไฟต์และแอโนดกราไฟต์ อิเล็กโทรดคาร์บอนและแอโนดคาร์บอน บล็อกคาร์บอน ผลิตภัณฑ์คาร์บอนแบบวาง ผลิตภัณฑ์คาร์บอนและกราไฟต์ชนิดพิเศษ ผลิตภัณฑ์คาร์บอนสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลและอิเล็กทรอนิกส์ เส้นใยคาร์บอนและวัสดุคอมโพสิต และอุปกรณ์เคมีกราไฟต์ เป็นต้น

• ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน วัสดุคาร์บอนสามารถแบ่งออกได้เป็นอุตสาหกรรมโลหะวิทยา อุตสาหกรรมอะลูมิเนียม อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมเครื่องจักรกลและอิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุคาร์บอนใหม่ที่ใช้ในแผนกเทคโนโลยีขั้นสูง

• ตามการแบ่งประเภทตามฟังก์ชันการใช้งาน วัสดุคาร์บอนสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ วัสดุตัวนำ วัสดุโครงสร้าง และวัสดุฟังก์ชันพิเศษ:

(1) วัสดุตัวนำ เช่น เตาไฟฟ้าที่มีอิเล็กโทรดกราไฟต์ อิเล็กโทรดคาร์บอน อิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติ อิเล็กโทรดเพสต์และแอโนดเพสต์ (อิเล็กโทรดอบตัวเอง) การอิเล็กโทรไลซิสด้วยแอโนดกราไฟต์ แปรง และวัสดุแม่พิมพ์ EDM

(2) วัสดุโครงสร้าง เช่น เตาหลอมเหล็ก เตาหลอมโลหะผสมเหล็ก เตาหลอมคาร์ไบด์ เช่น วัสดุบุผนังเซลล์อิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียม (เรียกอีกอย่างว่าวัสดุทนไฟคาร์บอน) วัสดุสะท้อนแสงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ วัสดุบุผนังหัวจรวดหรือขีปนาวุธหรือหัวฉีด วัสดุทนการกัดกร่อนของอุปกรณ์อุตสาหกรรมเคมี วัสดุทนการสึกหรอของเครื่องจักรในอุตสาหกรรม วัสดุบุผนังกราไฟต์สำหรับเครื่องตกผลึกหล่อต่อเนื่องในอุตสาหกรรมถลุงเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก อุปกรณ์ถลุงเซมิคอนดักเตอร์และวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง
(3) วัสดุฟังก์ชันพิเศษ เช่น ไบโอชาร์ (ลิ้นหัวใจเทียม กระดูกเทียม เส้นเอ็นเทียม) คาร์บอนไพโรไลติกและกราไฟต์ไพโรไลติกชนิดต่างๆ กราไฟต์ตกผลึกใหม่ เส้นใยคาร์บอนและวัสดุคอมโพสิต สารประกอบกราไฟต์อินเตอร์เลเยอร์ คาร์บอนฟูลเลอร์และนาโนคาร์บอน เป็นต้น

• ตามการใช้งานและกระบวนการผลิต วัสดุคาร์บอนสามารถแบ่งออกได้เป็น 12 ประเภทดังนี้

(1) อิเล็กโทรดกราไฟต์ ประกอบด้วย อิเล็กโทรดกราไฟต์กำลังธรรมดา อิเล็กโทรดกราไฟต์กำลังสูง อิเล็กโทรดกราไฟต์กำลังสูงมาก อิเล็กโทรดกราไฟต์เคลือบสารป้องกันการเกิดออกซิเดชัน บล็อกกราไฟต์ และอิเล็กโทรดกราไฟต์ธรรมชาติที่ผลิตโดยใช้กราไฟต์ธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลัก
(2) แอโนดกราไฟต์ รวมถึงแผ่นแอโนด แท่งแอโนด และแอโนดทรงกระบอกขนาดใหญ่ที่ใช้ในการอิเล็กโทรไลซิสสารละลายและอิเล็กโทรไลซิสเกลือหลอมเหลวทุกชนิด (เช่น การอิเล็กโทรไลซิสโซเดียมโลหะ)
(3) ขั้วไฟฟ้าคาร์บอน (บวก) โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าคาร์บอนที่มีถ่านหินแอนทราไซต์คุณภาพสูงเป็นวัตถุดิบหลัก ขั้วบวกคาร์บอนที่มีปิโตรเลียมโค้กเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับเซลล์อิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียม (เช่น ขั้วบวกที่ผ่านการอบก่อน) และอิฐตะแกรงคาร์บอนที่มีแอสฟัลต์โค้กเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าและแมกนีเซีย
(4) ประเภทบล็อกคาร์บอน (เตาหลอมโลหะที่มีวัสดุทนไฟคาร์บอน) ส่วนใหญ่ได้แก่ เตาหลอมเหล็กที่ใช้บล็อกคาร์บอน (หรือบล็อกคาร์บอนขึ้นรูปด้วยการอัดรีดแบบสั่นสะเทือนและการเผาและการแปรรูป การขึ้นรูปบล็อกคาร์บอนขนาดเล็กที่ร้อนด้วยการเผาด้วยไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน การขึ้นรูปหรือการขึ้นรูปด้วยการสั่นสะเทือนหลังจากการเผา การใช้บล็อกคาร์บอนที่เผาเองโดยตรง บล็อกกราไฟต์ บล็อกกึ่งกราไฟต์ กราไฟต์และซิลิกาคาร์ไบด์ ฯลฯ) บล็อกคาร์บอนแคโทดของเซลล์อิเล็กโทรไลซิสอะลูมิเนียม (บล็อกคาร์บอนด้านข้าง บล็อกคาร์บอนด้านล่าง) บล็อกคาร์บอนบุผนังเตาหลอมโลหะผสมเหล็ก เตาหลอมแคลเซียมคาร์ไบด์ และเตาหลอมไฟฟ้าความร้อนแร่ธาตุอื่นๆ บล็อกคาร์บอนสำหรับบุผนังเตาหลอมกราไฟต์ เตาหลอมซิลิกาคาร์ไบด์
(5) ถ่านเพสต์ โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยอิเล็กโทรดเพสต์ แอโนดเพสต์ และเพสต์ที่ใช้สำหรับยึดติดหรืออุดรอยรั่วในการก่อสร้างบล็อกคาร์บอน (เช่น เพสต์รอยต่อหยาบและเพสต์รอยต่อละเอียดสำหรับการก่อสร้างบล็อกคาร์บอนในเตาหลอมเหล็ก เพสต์ด้านล่างสำหรับการก่อสร้างเซลล์อิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียม เป็นต้น)
(6) กราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ความหนาแน่นสูง และความแข็งแรงสูง โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยกราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูง กราไฟต์ที่มีความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นสูง และกราไฟต์ไอโซโทรปิกที่มีความหนาแน่นสูง
(7) ถ่านและกราไฟต์ชนิดพิเศษ ประกอบด้วยคาร์บอนไพโรไลติกและกราไฟต์ไพโรไลติก คาร์บอนพรุนและกราไฟต์พรุน คาร์บอนแก้ว และกราไฟต์ตกผลึกใหม่
(8) คาร์บอนทนการสึกหรอและกราไฟต์ทนการสึกหรอสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหวนซีล ตลับลูกปืน แหวนลูกสูบ รางเลื่อน และใบมีดของเครื่องจักรหมุนบางชนิดที่ใช้ในอุปกรณ์เครื่องจักรกลหลายชนิด
(9) ผลิตภัณฑ์ถ่านและกราไฟต์สำหรับวัตถุประสงค์ทางไฟฟ้า ส่วนใหญ่ได้แก่ แปรงของมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวเลื่อนแพนโทกราฟของรถรางและหัวรถจักรไฟฟ้า ตัวต้านทานคาร์บอนของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบางชนิด ชิ้นส่วนคาร์บอนของเครื่องส่งสัญญาณโทรศัพท์ แท่งคาร์บอนอาร์ค แท่งคาร์บอนสำหรับเซาะร่องอาร์ค และแท่งคาร์บอนแบตเตอรี่ เป็นต้น
(10) อุปกรณ์เคมีกราไฟต์ (เรียกอีกอย่างว่ากราไฟต์ที่ไม่ซึมผ่านได้) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ถังปฏิกิริยา คอนเดนเซอร์ หอดูดซับ ปั๊มกราไฟต์ และอุปกรณ์เคมีอื่นๆ
(11) เส้นใยคาร์บอนและวัสดุผสมของเส้นใยคาร์บอน โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยเส้นใยที่ผ่านการออกซิไดซ์ล่วงหน้า 3 ชนิด เส้นใยคาร์บอนไนซ์ และเส้นใยกราไฟต์ไนซ์ รวมถึงผลิตภัณฑ์วัสดุผสมระหว่างเส้นใยคาร์บอนกับเรซิน พลาสติก เซรามิก โลหะ และวัสดุผสมอื่นๆ
(12) สารประกอบกราไฟต์แทรกชั้น (หรือที่เรียกว่ากราไฟต์แทรก) มีหลักๆ 3 ชนิด ได้แก่ กราไฟต์ยืดหยุ่น (เช่น กราไฟต์ขยายตัว) สารประกอบกราไฟต์-ฮาโลเจนแทรกชั้น และสารประกอบกราไฟต์-โลหะแทรกชั้น กราไฟต์ขยายตัวที่ทำจากกราไฟต์ธรรมชาติถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัสดุปะเก็น