发布时间:2023-04-02 点此:27次
我国是天然石墨资源大国,储量、产量及出口量均居世界首位,但是由于制造工艺和技术开发能力不够,目前仍以原料生产及加工低附加值的鳞片石墨为主,而美、日、德、法的柔性石墨产业居世界领先地位。1963年美国首先研制成功,并在原子阀门上进行了成功的实际工况实验,引起了世界各国的重视,至70年代已经广泛用于工业生产。
柔性石墨是一种理想的密封材料,俗称“密封王”,具有良好的机械性能、物理性能和化学性能。
根据结晶形态的不同,天然石墨可分为三类:即隐晶质石墨、致密结晶状石墨和鳞片石墨,其中,鳞片石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越,因此它的工业价值最大。膨胀石墨是天然石墨鳞片制成。天然石墨经过强氧化性混合酸处理,形成所谓层间化合物—氧化石墨。氧化石墨受热分解释放出二氧化碳等气体,如是瞬间高温,则急速分解爆胀(其膨胀程度可为原来的100~300倍),形成了疏松、柔软而又有韧性的物质即膨胀石墨,膨胀石墨加压成型之后称为柔性石墨。
它既保留了石墨的特性,又克服了天然石墨脆而易碎、抗冲击性差的缺点。经膨胀后的石墨疏松、多孔而又卷曲,类似毛虫,称蠕虫,其表面积大,表面能高,吸附能力强,无需粘结剂,仅机械加工可使蠕虫相互吸附、嵌合而结合起来,并加工成各种形状的密封件,此即膨胀石墨的自粘性。膨胀倍数越大,其自粘性越好,压制的密封件质量越高。
1、石墨是非金属材料。 2、石墨是碳的一种同素异形体,是灰黑色的不透明固体,化学性质稳定,耐腐蚀,分为天然鳞片石墨、土状石墨和人造石墨等。
石墨作为基础原料,经过简单初步加工,石墨经过再加工,可以制成各种规格石墨粉。
石墨材料主要由多晶石墨构成,属于无机非金属材料,但因它具有良好的热,电传导性而被称为半金属.
石墨具有比某些金属还要高的热,电传导性,同时具有远比金属为低的人热膨胀系数,很高的熔点和化学稳定性,这就使它在工程应用中具有重要的价值.
石墨具有很好的耐腐蚀性,不与任何有机化合物起反应.
石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。[1]
由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。
石墨是其中一种最软的矿物,它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。
碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。
石墨是碳质元素结晶矿物,也就是碳单质组成的。说到底就是元素碳的一种同素异形体。
石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。
硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。
石墨是一种在我们的生活中被使用的及其广泛的材料,即使是在古代,石墨也曾经被使用过,所以说,石墨也有着一定的历史渊源。而在现代,尤其是教育普及科技发展的如今,石墨,不论是作为笔还是重要的实验材料,在我们的社会都是广为人用,也广为人知的,那么你知道在现在这么流行的石墨,它的材料是如何选择的吗就由小编来给大家讲一下石墨材料是如何选择的吧。
1.石墨材料的选择首先要看材料颗粒直径的平均大小: 材料的颗粒的直径是否够平均是可以直接影响到石墨材料的情况的。
尤其是石墨材料的放电状况,与材料颗粒直径的平均程度息息相关。并且,石墨材料的颗粒越平均,越小,石墨材料最后的放电状况就会越加的稳定,当然,石墨材料的表面质量也会越好。 2.石墨材料的选择要看材料的抗折强度: 石墨材料的材料选择除了需要材料的颗粒平均之外,还需要材料在抗折方面拥有良好的强度,因为材料对于抗折的承受能力,能够非常直观的体现出这个材料是否具有成为石墨材料的适合的强度。 3.材料的固有的电阻率: 由于有一些地方对于石墨材料具有特别的要求,所以,在很多时候,在材料的颗粒平均而且相同的情况之下,电阻率大的材料最后成为的石墨材料比电阻率小的材料放电的速度回慢很多,而大部分时候,都会要求石墨材料的放点速度良好,所以,材料固有的电阻率对于石墨材料的选择有很大的影响。
4.还需要查看材料所具有的肖氏硬度: 石墨的质地其实比很多金属还要来的坚硬,而且石墨材料其实很好切割,所以,在材料的选择上面,需要对材料本身的肖氏硬度进行勘探。 经过小编对于石墨材料的选择的详细讲解,大家是不是已经有些了解一般是怎么选择石墨材料的了吧,看起来已经在大街小巷十分常见的石墨,在材料的选择上,还有这样多的要求,其实,也没有那么奇怪。因为,越是能够普及至大众的东西,其材料的选择,其实包含着许多简单又复杂的程序。
以后大家在使用与石墨有关的材料的时候,就可以自然的想到它材料的选择,也是别有一番趣味性。
石墨英文名称:graphite石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为3.40人,同一网层中碳原子的间距为1.42A。
属六方晶系,具完整的层状解理。
解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体.山东省莱西市为我国石墨重要产地之一,石墨探明储量687.11万吨,现保有储量639.93万吨.石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。
在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。
此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析,除测定固定碳含量外,还必须同时测定挥发分和灰分的含量。石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。
结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。工业上,根据结晶形态不同,将天然石墨分为三类。1.致密结晶状石墨致密结晶状石墨又叫块状石墨。
此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米。晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这种:石墨的特点是品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。
2.鳞片石墨石墨晶体呈鳞片状;这是在高强度的压力下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越;因此它的工业价值最大。
3.隐晶质石墨隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性也差。一般的60~80%。
少数高达90%以上。矿石可选性较差。石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:1) 耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。
石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。2) 导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。
导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。 石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷.3) 润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。4) 化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。5) 可塑性:石墨的韧性好,可年成很薄的薄片。
6) 抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。名字来源:源于希腊文“graphein”,意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A. G. Werner 于1789命名;化学组成:成分纯净者极少,往往含各种杂质;类别:自然元素-非金属元素-碳族晶系和空间群:六方晶系,P63/mmm;晶胞参数:a0=0.246nm,c0=0.670nm;形态:单晶体常呈片状或板状,但完整的很少见。
集合体通常为鳞片状,块状和土状;颜色:铁黑色;条痕:光亮黑色透明度:不透明光泽:呈半金属光泽硬度:1-2解理和断口:平行解理极完全;比重:2.21-2.26g/cm3其他性质:薄片具挠性,有滑感,易污手,具有良好的导电性;鉴定特征铁黑色,硬度低,一组极完全解理,有滑感和染手;成因和产状:石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床,系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成;主要用途:石墨在工业上用途很广,用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯;广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。鳞片石墨经过深加工,又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品,成为各个工业部门的重要非金属矿物原料石墨新用途:随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。柔性石墨制品。
柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。
因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等。
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