La fabricación de grafito implica varios pasos clave, desde la preparación de las materias primas hasta la conformación y el tratamiento finales del producto de grafito. A continuación se presenta un desglose detallado del proceso:
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Preparación de las materias primas: Las principales materias primas utilizadas en la fabricación de grafito son el coque y el grafito, que primero se muelen en finas partículas. A continuación, estas partículas se mezclan con brea aglutinante en mezcladoras para crear una masa homogénea.
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Conformación: A continuación, se da a la mezcla la forma deseada mediante técnicas como el prensado isostático, la extrusión, el moldeo por vibración o el moldeo por troquel. El resultado es un material "verde", que es la forma preliminar del producto de grafito.
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Carbonización: El material "verde" moldeado se somete a un proceso de carbonización en un entorno libre de oxígeno a unos 1000°C. Este proceso forma puentes aglutinantes entre las partículas sólidas, mejorando la integridad estructural del material.
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Grafitización: Tras la carbonización, el material se somete a un proceso de grafitización, que transforma el carbono amorfo en una estructura tridimensional de grafito ordenado. Esto se consigue calentando el material hasta aproximadamente 3000°C en una atmósfera inerte. Durante este proceso, los átomos de carbono se reorganizan en capas de grafeno, formando un cristal de grafito perfecto.
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Pulverización secundaria y prensado isostático: Tras la conformación inicial y los tratamientos térmicos, el material de grafito puede someterse a una nueva molienda para conseguir el tamaño de grano deseado. A continuación, los granos finos se someten a prensado isostático, donde se colocan en moldes y se exponen a alta presión (más de 150 MPa). Esto garantiza una distribución y disposición uniformes de las partículas de grafito, lo que se traduce en propiedades homogéneas en todo el material.
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Mecanizado y conformado: A continuación, el material grafitizado se mecaniza para dar forma al producto final, como tubos, barras o placas, mediante técnicas como la extrusión, el moldeo por compresión o el prensado isostático. Estos procesos permiten personalizar las dimensiones y propiedades según las aplicaciones específicas.
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Purificación y tratamiento de superficies: Para las aplicaciones que requieren una gran pureza, como en la industria de los semiconductores, el grafito se purifica mediante métodos químicos, que a menudo implican el tratamiento con gases halógenos a altas temperaturas. La superficie del grafito también puede tratarse para conseguir acabados específicos, dependiendo del uso previsto.
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Inspección final y envío: Tras todas las fases de procesamiento, se inspecciona la calidad del grafito y se prepara para su envío al cliente.
Este proceso integral garantiza que el grafito producido cumpla los requisitos específicos de diversas aplicaciones de alta tecnología, aprovechando sus propiedades únicas, como la alta resistencia térmica y la resistencia mecánica a temperaturas elevadas.
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