Graphite

Graphite naturel et synthétique

Le graphite naturel est l'une des formes cristallines de l'élément carbone. Ses atomes sont organisés selon un empilement de feuillets de graphène dotés d’une structure hexagonale. Le graphite naturel se trouve dans les roches métamorphiques et magmatiques ainsi que dans les météorites. Il se transforme en diamant lorsqu’il est soumis à des pressions et des températures élevées.

Le graphite synthétique s’obtient par un processus complexe de cuisson du coke de pétrole à très haute température. Sa teneur en carbone peut dépasser 99 %, et il est utilisé dans les produits manufacturés qui nécessitent un matériau d’une grande pureté.

Caractérisé par une dureté et une densité très faibles, le graphite se clive en fines lamelles sous l’effet d’une légère pression. Bon conducteur de chaleur et d'électricité, ce minéral est employé dans de nombreuses applications, notamment en métallurgie et pour la production de batteries. 

Propriétés physiques

• Conductivité électrique
• Conductivité thermique
• Auto-lubrification
• Point de fusion élevé
• Résistance à la corrosion
• Insoluble dans l'eau
• Chimiquement inerte

Une expertise de plus d’un siècle

Imerys possède une longue expérience de la fabrication de graphite, qui remonte à l’ouverture de notre premier site de production en 1908 dans le canton suisse du Tessin. Aujourd’hui, nous extrayons du graphite naturel de notre gisement à Lac-des-Îles, et le transformons en graphite expansé dans notre usine de traitement à Terrebonne près de Montréal, au Canada. De plus, nous produisons une large gamme de graphites synthétiques dans notre usine de Bodio en Suisse.

Suite à l’acquisition en 2017 de la société japonaise Nippon Power Graphite, spécialisée dans les revêtements de graphite, nous fournissons également du graphite revêtu de carbone obtenu par un procédé exclusif de dépôt chimique en phase vapeur (revêtement CVD).

Plus en amont, notre Centre technologique de Bironico, en Suisse, est dédié à l’étude du graphite et du carbone dans une large gamme d’applications : batteries, piles à combustible, freins et embrayages, balais de charbon, métaux lourds, métallurgie des poudres, réfractaires, etc. Notre laboratoire de Kawasaki, au Japon, se concentre sur le développement de systèmes électrochimiques utilisant du graphite et du carbone.

Utilisation du graphite dans l’industrie automobile et la métallurgie

Dans l’industrie automobile, les graphites synthétiques d’Imerys permettent d’augmenter la densité énergétique et de diminuer le temps de chargement des batteries lithium-ion, utilisées pour alimenter les voitures électriques de nouvelle génération. Dans les véhicules hybrides, les additifs combinés graphite/noir de carbone d’Imerys améliorent la conductivité électrique, la durée de vie et l’acceptation de la charge des accumulateurs plomb-acide de haute performance. Ces batteries sont présentes dans les véhicules micro-hybrides et les voitures équipées de la fonction « Start and Stop » ou d’un système de récupération d’énergie au freinage. Les graphites sont également employés pour produire des polymères thermiquement conducteurs, de plus en plus utilisés comme substitut métallique dans les pièces automobiles.

Dans les piles alcalines, les poudres de graphite à haut degré de cristallinité d’Imerys augmentent la conductivité électrique, la stabilité mécanique et la capacité de traitement de la cathode. Des dispersions aqueuses de graphite sont utilisées sur la surface intérieure de la pile pour renforcer la conduction électrique et la résistance à la corrosion.

Le graphite est un ingrédient clé dans les polymères et caoutchoucs qui servent à fabriquer des éléments pour lesquels le renforcement, la conductivité électrique ou thermique, la lubrification et la résistance à l’usure sont essentiels : boîtiers d’appareils électroniques, joints et bagues d’étanchéité, échangeurs de chaleur, pièces soumises au frottement ou à des températures élevées, membranes pare-vapeur, câbles haute tension, etc. 

Les graphites naturel et synthétique constituent en outre d’excellentes solutions pour le surmoulage métallique à chaud en raison de leurs propriétés : bonne répartition en taille et en épaisseur, haute pureté, résistance à l’oxydation et conductivité thermique.

Le graphite est également employé dans de nombreuses autres applications : piles à combustible, plaquettes de frein, balais de charbon, supercondensateurs, feuilles de transfert de chaleur, céramiques frittées, métaux lourds, réfractaires, mines de crayon, lubrifiants, revêtements de boîtes de conserve, catalyseurs et diamants synthétiques.

Imerys s’engage à contribuer à la transition vers des sources d’énergie propre et verte pour remplacer les combustibles fossiles. Nous poursuivons nos investissements R&D dans le développement de solutions minérales pour les technologies de stockage d’énergie.

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