按体积计算，最常见的石墨类型是天然无定形石墨，它占世界天然石墨产量的绝大部分。然而，对于高性能和技术驱动的应用，合成石墨更为普遍，并且为钢铁制造和电动汽车电池等特定行业大量生产。
关于“最常见”的问题，最好的答案是理解天然石墨和合成石墨之间的基本划分。虽然低等级的天然形式按纯体积计算最为常见，但在最关键和最先进的工业应用中，高纯度合成石墨占据主导地位。
石墨的两大支柱：天然与合成
石墨不是单一材料，而是一个分为两大主要类别的材料家族。理解这一区别是理解石墨市场及其应用的第一步。
天然石墨：从地球中开采
天然石墨是一种由石墨碳组成的矿物。它直接开采，并根据其地质和形态分为三个主要子类型。
无定形石墨：产量领导者
这是最丰富、成本最低的天然石墨形式。它并非真正无定形，而是微晶的，意味着其晶体结构非常小。
它的碳含量通常较低，用于对高纯度要求不高的应用，例如刹车片、润滑剂和钢铁行业用的耐火材料（耐热材料）。
鳞片石墨：多功能的性能者
鳞片石墨以独立的扁平颗粒形式存在。它的碳含量和晶体完美度高于无定形石墨，使其具有优异的导电和导热性能。
其独特的结构使其成为制造球形石墨的关键材料，球形石墨是为电动汽车（EV）供电的锂离子电池的主要负极材料。它也用于燃料电池和高端润滑剂。
脉状（块状）石墨：稀有的高性能者
这是最稀有、质量最高的天然石墨形式，存在于地下矿脉中。它以其卓越的纯度（通常碳含量超过98%）而闻名，几乎完全在斯里兰卡开采。
由于其稀有性和高成本，其用途仅限于需要卓越热导率和电导率的利基应用，例如先进电池研究和高性能电机电刷。
合成石墨的崛起
天然石墨是开采出来的，而合成石墨是通过其他富碳材料制造的工程产品。
什么是合成石墨？
合成石墨是通过在特种炉中将碳质前体（最常见的是石油焦或煤沥青）加热到极高温度（约3000°C）来生产的。这个过程称为石墨化，它将碳原子重新排列成精确的分层石墨结构。
为什么要选择合成石墨？
合成石墨的主要优势在于控制。制造商可以将其设计成具有极高的纯度（超过99.9%）和一致、可预测的性能。这种质量和均匀性是开采的天然石墨无法保证的。
在先进应用中的主导地位
这种控制使合成石墨成为要求最苛刻应用的首选材料。它被用来制造巨大的石墨电极，用于电弧炉（EAF）中熔化废金属以进行钢铁回收。
它也是高性能锂离子电池的主导负极材料，并且对于高温设备至关重要，例如用于真空炉的石墨加热元件，在这些设备中，纯度和可预测的性能是不可妥协的。
理解权衡
在天然石墨和合成石墨之间进行选择，涉及一组与最终应用要求直接相关的明确的权衡。
成本与纯度
天然石墨，特别是无定形类型，比合成石墨的生产成本要低得多。高能耗的石墨化过程使得合成石墨成为一种优质、成本较高的材料。
环境影响
合成石墨的生产能耗极高，导致更大的碳足迹。相反，天然石墨开采也有其环境挑战，包括土地破坏和加工化学品管理。
性能与一致性
对于绝对一致性和超高纯度至关重要的应用，合成石墨是唯一的选择。天然鳞片石墨的性能优异，但不同矿藏之间可能存在细微差异，这使得其在用于电池等高科技用途时需要更密集的加工。
为您的目标做出正确的选择
您的应用特定的技术和商业要求将决定哪种石墨是正确的选择。
- 如果您的主要重点是大规模工业用途（如耐火材料）： 由于其储量丰富和价格低廉，天然无定形石墨是最常见且最具成本效益的解决方案。
- 如果您的主要重点是储能（如电动汽车电池）： 特殊加工的天然鳞片石墨和定制工程的合成石墨都主导着这个市场，它们的选择基于其特定的结构和纯度特性。
- 如果您的主要重点是高温或高纯度应用（如半导体制造或炉电极）： 合成石墨是不可或缺的选择，因为其性能可以精确设计，以实现极端性能和可靠性。
最终，正确的石墨是满足您特定性能、纯度和成本要求的那一种。
摘要表：
| 类型 | 关键特性 | 常见应用 |
|---|---|---|
| 天然无定形石墨 | 按体积计算最丰富，成本较低，微晶 | 刹车片、润滑剂、耐火材料 |
| 天然鳞片石墨 | 纯度较高，导电性极佳 | 电动汽车电池负极、燃料电池、润滑剂 |
| 天然脉状（块状）石墨 | 天然纯度最高，稀有且昂贵 | 先进电池、高性能电机电刷 |
| 合成石墨 | 为超高纯度（>99.9%）和一致性而设计 | 钢铁制造用石墨电极、电动汽车电池负极、炉加热元件 |
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