ما الفرق بين الفحم عالي الحرارة والفحم منخفض الحرارة؟
في مجالات الإنتاج الصناعي، والمعالجة المعدنية، واستخدام الطاقة، تُستخدم مواد الفحم على نطاق واسع نظرًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة. من بينها، يختلف الفحم عالي الحرارة والفحم منخفض الحرارة بشكل كبير في الخصائص وحالات التطبيق.
اختلافات في عملية التصنيع
يتم إنتاج الفحم عالي الحرارة عادةً في درجات حرارة تزيد عن 1200 درجة مئوية، حيث تتحول المادة الخام بالكامل إلى جرافيت؛ بينما يتم إنتاج الفحم منخفض الحرارة في درجات حرارة تتراوح بين 600 و800 درجة مئوية، مما يحافظ على المزيد من الخصائص العضوية للمادة الأصلية. يؤدي هذا الاختلاف في درجة الحرارة إلى فروق واضحة في البنية المجهرية والأداء بين النوعين.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
- هيكل المسام: يتميز الفحم عالي الحرارة ببنية مسامية أكثر تطورًا، مع مساحة سطحية تصل إلى 800-1500 م²/غ، بينما تبلغ مساحة سطح الفحم منخفض الحرارة عادةً 200-600 م²/غ.
- التوصيل الكهربائي: نظرًا لارتفاع درجة التبلور، يتمتع الفحم عالي الحرارة بتوصيل كهربائي ممتاز، حيث تصل مقاومته إلى 10-20 ميكروأوم·م.
- الاستقرار الكيميائي: يظهر الفحم عالي الحرارة مقاومة أقوى في البيئات الحمضية والقلوية، ويقل احتمال حدوث تفاعلات أكسدة.
حالات التطبيق النموذجية
يستخدم الفحم عالي الحرارة بشكل رئيسي في المجالات المتقدمة مثل مواد الأقطاب الكهربائية، وبطانات الأفران عالية الحرارة، ومهدئات المفاعلات النووية؛ بينما يستخدم الفحم منخفض الحرارة على نطاق واسع في تطبيقات تتطلب نقاءً عاليًا مثل مواد الامتصاص لمعالجة المياه، وعوامل التبييض للأغذية، وحوامل الأدوية.
يتطلب اختيار النوع المناسب من الفحم مراعاة عوامل متعددة مثل درجة حرارة الاستخدام، والبيئة الكيميائية، ومتطلبات التوصيل الكهربائي، وتكلفة الإنتاج. يُنصح باستشارة الفنيين المتخصصين في التطبيقات العملية لضمان أفضل تطابق بين خصائص المواد ومتطلبات الاستخدام.