Graphite Ball Binder ist ein spezielles funktionelles Verbindungsmaterial für Carbonprodukte mit genau abgestimmter Zusammensetzung. Seine Molekülstruktur, sein Härtungsmechanismus und seine pH-Eigenschaften sind auf Graphitsubstrate zugeschnitten. Es bestehen große physikalisch-chemische Unterschiede zwischen Graphitkugelbinder und üblichen industriellen Bindemitteln. Blindmischen führt zu physikalisch-strukturellen Schäden und chemischen Reaktionen, führt zu Qualitätsmängeln bei der Materialaufbereitung, der Formverarbeitung und der Endverwendung und führt zu Massenausschuss und erhöhten Produktionskosten.
Direkte Leistungsausfälle treten zunächst in der Materialvorbereitungsphase auf. Graphite Ball Binder verwendet meist neutrale, wasserbasierte, hochmolekulare Verbundsysteme, die mit inertem Graphit kompatibel sind. Beim Mischen mit Stärkeleim, tierischem Leim oder gewöhnlichen Klebstoffen auf Wasserbasis lösen inkompatible Molekülgruppen Abstoßungsreaktionen aus, die zu Kolloidschichtung, Ausfällung, Ausflockung und Agglomeration führen. Das einheitliche Bindemittelsystem wird gründlich gestört. Vorbereitete Mischungen weisen eine Nass-Trocken-Trennung und ungleichmäßige Partikelgrößen auf und können Graphitpulver nicht gleichmäßig umhüllen. Nach dem Rühren bleiben große Leimklumpen und trockenes Graphitpulver zurück, die eine normale Pelletierung unmöglich machen. Die Vermischung mit ölbasierten Bindemitteln wie Epoxidharz und Phenolharz führt zur Wasser-Öl-Entmischung und zum völligen Verlust der Bindungsaktivität.
Zweitens treten bei der Umformung häufig Fehler auf, die zu einer drastischen Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften der fertigen Produkte führen. Selbst wenn gemischte Materialien in Formkörper gepresst werden, treten bei den Aushärtungsverfahren ungleiche Aushärtungsraten und gebrochene Vernetzungsstrukturen auf. Unterschiedliche Bindemittel weisen unterschiedliche Aushärtetemperaturen und Reaktionsgeschwindigkeiten auf. Schnell aushärtende Klebstoffe verfestigen Oberflächenschichten schnell, während das innere Bindemittel nicht aushärten kann, wodurch Graphitkugeln mit harten Außenhüllen und lockeren Innenstrukturen entstehen. Entformte Fertigprodukte neigen dazu, sich zu verformen, zu reißen, sich zu verziehen, Pulver abzulösen und zu delaminieren. Ihre Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Fallfestigkeit nehmen drastisch ab, und bereits bei geringfügigen Stößen kommt es zum Bruch, was den Industrieanwendungsstandards nicht entspricht. Teilbereiche bleiben dauerhaft ungehärtet, so dass sich die fertigen Produkte während der Lagerung immer wieder lösen und Pulver abgeben.
Darüber hinaus gehen grundlegende funktionelle Eigenschaften der fertigen Produkte vollständig verloren und können den industriellen Arbeitsbedingungen nicht mehr gerecht werden. Graphitkugeln sind für ihren industriellen Wert auf Leitfähigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Reinheit und Korrosionsbeständigkeit angewiesen. Herkömmliche Klebematerialien enthalten organische Verunreinigungen, Schwermetallbestandteile und isolierende Inhaltsstoffe. In den Graphitkugeln eingeschlossene Fremdbindeverunreinigungen zersetzen sich und setzen unter metallurgischen Hochtemperaturbedingungen Gas und Verunreinigungen frei, was zu Blasen und Verunreinigungen im geschmolzenen Stahl führt. In Szenarien mit neuer Energieleitfähigkeit blockieren isolierende Verunreinigungen die Leitwege und untergraben die Batteriestabilität. Bei Dichtungsanwendungen verringern verbleibende Verunreinigungen die Luftdichtheit und Verschleißfestigkeit und führen zu Leckagefehlern bei Geräten.
Schließlich entstehen bei der Langzeitlagerung Gefahren und Sicherheitsrisiken. Klebstoffe auf Stärkebasis und tierischen Ursprungs sind anfällig für Bakterienwachstum und Schimmel. Aus gemischten Bindemitteln geformte Graphitkugeln entwickeln nach der Lagerung Schimmel, Feuchtigkeitsaufnahme und Pulverabbau mit verkürzter Lebensdauer. Bei einigen Mischklebekombinationen kann es zu langsamen chemischen Reaktionen kommen, bei denen Spuren schädlicher Substanzen freigesetzt werden. Unterdessen steigt die Feuchtigkeitsaufnahmekapazität stark an und fertige Produkte verderben unter feuchten Bedingungen schnell. Eine schlechte Aushärtungsstabilität gemischter Materialien kann bei hohen Betriebstemperaturen sogar zum Platzen führen und Gefahren für die Arbeitssicherheit mit sich bringen. Daher sollte Graphite Ball Binder in der praktischen Produktion allein verwendet werden. Eine Vermischung mit anderen Klebematerialien ist strengstens untersagt.
