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人造黒鉛(じんぞうこくえん、:Synthetic Graphite)とは、人工的に生成された黒鉛のことである。合成黒鉛または、合成グラファイトと呼ばれる。

目次

概要編集

黒鉛は一般的には天然黒鉛を指す。天然黒鉛は鉛筆など身近にもあるが、人造黒鉛はリチウムイオン電池の負極材、自動車のブレーキ材、人造黒鉛電極など、やや特殊な用途に使われている。

歴史編集

合成グラファイトの製造過程は、Edward Goodrich Achesonによって、発明された。

製法編集

原料は高純度のコークス(炭素)とタールピッチである。一部製造過程において約3000°Cの熱処理が必要であるが、ガス石油石炭など化石燃料の燃焼ではこのような高温をだすことは不可能であるため、主に電気エネルギーを用いて製造されるのが主流である。

天然黒鉛との違い編集

人工的に作るメリット・デメリット編集

人造黒鉛は、品質を調整できるため、工業用に向いている。

例えばリチウムイオン電池の負極材では、性能を求めるには電気抵抗は小さいほうがよい。天然黒鉛は同素体などの不純物が多く含まれているため、電気抵抗が大きく適さないが、人造黒鉛は純度を高め低抵抗化することができる。

一方で、莫大な設備費用と生成時のエネルギーコストがかかる。また、微妙な環境の変化で品質が大きく変わるために、均一な品質での大量生産が難しく、人造黒鉛を扱う企業は非常に限られたものとなっている。

比較項目 天然黒鉛 人造黒鉛
価格(コスト) 安価 非常に高価
産出量 多い 希少
不純物 多い 少ない
結晶構造 強く厚みがある 弱く薄い
電気抵抗 大きい 小さい
硬さ なめらか ほぼ同等だが硬い

人造黒鉛の材料メーカー編集

関連項目編集