Obtención de materiales grafíticos a partir de antracitas

Abstract

El grafito sintético se emplea en multitud de áreas industriales tales como metalurgia, aeroespacial, eléctrica, química, nucelar, etc. La selección de los materiales precursores es el primero y más crítico paso en la fabriación del grafito sintético y va a determinar, en gran medida, las aplicaciones y el coste final del producto. Las antracitas, con contenidos en carbono mayor 90%, y una estructura macromolecular de anillos condesados que les confiere un cierto orden tridimensional, son potenciales precursores de grafito sintético. El objetivo final de esta tesis es preparar materiales grafíticos con características estructurales adecuadas para ser utilizados en apliaciones industriales, utilizando antracitas españolas como precursores y mediante tratamiento a altas temperaturas. Para llevar a cabo esta tesis doctoral y cumplir con los objetivos propuestos se seleccionaron una antracita, ato, y una semiantracita, af, de rango y características diferentes. Las antracitas se caracterizaron,tanto por lo que respecta a su composición petrográfica y textura, como a la cuantía, distribución y composición de las partes orgánicas y mineral. Además, se separaron en fracciones densimétricas de diferentes contenidos en materia mineral pero cuya materia orgánica tiene características similares. Los elementos inorgánicos se analizaron mediante fluorescencia de rayos x en las antracitas de partida y las fracciones densimétricas. Las antracitas y sus correspondientes fracciones fueron carbonizadas a 1000ºc para posteriormente ser grafitizadas a temperaturas de 2000, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700 y 2800 ºc, en flujo de ar, empleando diferentes tiempos de residencia. Por último, los materiales grafíticos obtenidos se caracterizaron con la finalidad de estimar el grado de ordenamiento de su estructura. [...]