흑연은 원료를 고도로 정돈된 결정 구조로 변형하는 일련의 복잡한 공정을 통해 인위적으로 제조됩니다. 주로 사용되는 원료는 코크스와 흑연이며, 이를 분쇄하고 바인더(일반적으로 피치)와 혼합하여 균질한 덩어리를 형성합니다. 그런 다음 이 혼합물은 등방성 프레스, 압출 또는 다이 몰딩과 같은 기술을 사용하여 모양을 만듭니다.
"그린" 재료로 알려진 성형된 재료는 약 1000°C의 무산소 환경에서 탄화 과정을 거칩니다. 이 과정에서 고체 입자 사이에 바인더 브릿지가 형성됩니다. 다음 단계인 흑연화는 불활성 분위기에서 재료를 약 3000°C까지 가열하여 비정질 탄소를 흑연으로 변환하는 중요한 과정입니다. 이 고온 처리는 탄소 원자를 흑연의 특징적인 층상 구조로 정렬하여 강도와 전도성 등의 특성을 향상시킵니다.
흑연화 후 흑연은 용도에 따라 추가 처리를 거칠 수 있습니다. 반도체 산업과 같이 고순도가 필요한 용도의 경우, 흑연은 고온에서 할로겐 가스로 가열하여 불순물을 화학적으로 제거하는 정제 공정을 거칩니다. 흑연의 표면 특성을 개선하기 위해 표면 처리도 적용될 수 있습니다.
마지막으로 흑연은 고객 사양에 따라 원하는 모양과 크기로 가공되며, 배송을 위해 검사 및 포장됩니다. 이러한 세부적인 제조 공정을 통해 합성 흑연은 높은 열전도율과 고온에 대한 저항성 등 고유한 특성을 활용하여 다양한 하이테크 애플리케이션의 특정 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
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