人工石墨片在合成时的杂质较少且密度要天然石墨片。人工合成石墨导热系数是700~1500w,而天然石墨导热系数只有300~700w。
人造石墨:可看作是一种多相材料,包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。
人造石墨:形态较多,既有粉状,也有纤维状和块状,而狭义的人造石墨通常为块状,使用时需要加工成一定形状。
人造石墨类似于结晶学中的多晶体。人造石墨种类繁多,生产工艺千差万别。广义上来说,一切通过有机物炭化再经石墨化高温处理后得到的石墨材料均可统称为人造石墨,如炭(石墨)纤维、热解炭(石墨)、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧)和石墨化等工序制得的块状固体材料,如石墨电极、热等静压石墨等。
石墨具有许多优良的性质,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、等工业部门获得广泛应用。天然石墨与人造石墨的应用领域既有相互重叠的部分,也有不相同的地方。
在冶金工业中,天然鳞片石墨因抗氧化性较好可用于生产镁碳砖和铝碳砖等耐火材料。人造石墨可以作为炼钢电极,而天然石墨制成的电极就难以用于使用条件较苛刻的炼钢电炉。
在机械工业中,石墨材料通常用作耐磨和润滑材料。天然鳞片石墨的润滑性较好,常用作润滑油的添加剂。输送腐蚀介质的设备,广泛采用人造石墨制成的活塞环、密封圈和轴承,工作时无需加入润滑油。天然石墨与高分子树脂复合材料也可用于上述领域,但耐磨性不如人造石墨。
随着研究技术的不断发展,人造石墨应用前景不可估量。就目前来看,以天然石墨为原料开发人造石墨制品不失为拓展天然石墨应用领域的重要途径之一。天然石墨作为辅助原料早已用于部分人造石墨生产,但以天然石墨为主要原料开发人造石墨制品则研究不够。充分认识和利用天然石墨的结构与特性,采用合适的工艺、路线和方法,生产具有特殊结构、性能和用途的人造石墨制品,是实现这一目标的佳方式。
石墨烯与人工石墨片相比,原材料可以全部实现国产化,不再需要进口,与此同时,石墨烯的导热性能更佳且厚度可定制。如单层的石墨烯导热膜和多层人工石墨片的导热性能就差不多,但成本更低且还有提升空间。