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石墨的性質與特性

來源:東莞市歐飾實業有限公司  發布時間:2019-12-03 11:44:37

 

石墨的性質

 

石墨質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。

 

化學性質穩定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發生反應?捎米骺鼓、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。

 

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石墨的部分分子結構圖

 

石墨的特性

(1)耐高溫性

石墨的熔點為 3850±50℃,沸點為 4250℃,即使用超高溫電弧燒成,其失重率和熱膨脹系數也很小,石墨的強度隨溫度的升高而增加。在 2000℃時,石墨的強度提高了一倍。

(2)潤滑性:

石墨的潤滑性取決于石墨片的大小。鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。

(3)化學穩定性:

石墨在室溫下具有良好的化學穩定性,耐酸、堿和有機溶劑腐蝕。

(4)塑性:

石墨具有良好的韌性,可被壓成薄片。

(5)抗熱震性:

石墨在室溫下使用時,能承受溫度的劇烈變化而不會破壞。當溫度突然升高時,石墨的體積不會有很大變化,不會產生裂紋。

 

石墨石英背景.jpg

 

 

石墨的產品形式

(1)高純石墨

主要被用于軍事及工業材料中穩定劑及其它行業的工業催化作用,有著結晶完整并具有非常良好的導熱性能。

(2)等靜壓石墨

等靜壓石墨是高純石墨的延伸產品,主要由高純石墨加工而成,有著高純石墨的特點,具有受熱膨脹率小、受熱后的熱傳導性能優良等主要特點。

(3)可膨脹石墨

可膨脹石墨主要選用自然排列的天然鱗片石墨,主要經過酸性氧化處理后的層間化合物,本身體有著耐高溫、耐高熱等優點外,增加了石墨的可膨脹性

(4)氟化石墨

氟化石墨是集性能與效益合一的新型石墨產品。有著較高的附加值與獨特的品質,被多個領域廣泛應用的石墨功能性材料。主要應用于電池原料與固體潤滑劑等領域。

(5)膠體石墨

膠體石墨主要在保證優良的導電性與導熱性之外利用石墨成膜均勻等特點,主要應用于消除靜電成膜領域。

(6)石墨烯

石墨烯是一種由一個原子厚度組成的二維材料,主要是用于軍事領域的防彈材料制作與導電劑。

 

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石墨的用途

(1)耐火材料

在鋼鐵工業,石墨耐火材料用于電弧高爐和氧氣轉爐的耐火爐襯、鋼水包耐火襯等; 石墨耐火材料主要是整體澆鑄材料、鎂碳磚和鋁石墨耐火材料。石墨還用于粉末冶金和金屬鑄造成膜材料,石墨粉加入到鋼水中增加鋼的碳含量,使高碳鋼具有許多卓越的性能。

(2)導電材料

在電氣工業上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機顯像管的涂層等。

(3)耐磨潤滑材料

石墨在機械工業中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-200~2000℃溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和軸承,它們運轉時無需加入潤滑油。

(4)耐腐蝕材料

經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用于制作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。

(5)高溫冶金材料

由于石墨的熱膨脹系數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表面光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管等元件。 

(6)原子能與國防工業

石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應堆中,鈾-石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點,穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個ppm 。特別是其中硼含量應少于0.5ppm。在國防工業中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。

此外,石墨還是輕工業中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑,是制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鉆石不可缺少的原料。它是一種很好的節能環保材料,美國已用它做為汽車電池。隨著現代科學技術和工業的發展,石墨的應用領域還在不斷拓寬,已成為高科技領域中新型復合材料的重要原料,在國民經濟中具有重要的作用。

 


 

 


 

 

 



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