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每一網(wǎng)層間的距離為3.40Å,,是以范德華力結(jié)合起來的,即層與層之間屬于分子晶體,,同一網(wǎng)層中碳原子的間距為1.42Å,,由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強,,極難破壞,所以石墨的熔點也很高,,化學性質(zhì)也穩(wěn)定,。鑒于它的特殊的成鍵方式,不能單一的認為是單晶體或者是多晶體,,現(xiàn)在普遍認為石墨是一種混合晶體,。石墨屬六方晶系,具完整的層狀解理,。解理面以分子鍵為主,,對分子吸引力較弱,故其天然可浮性很好,。石墨質(zhì)軟,,為黑灰色,有油膩感,,可污染紙張,。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3~5,。人造石墨中的主要產(chǎn)品是電弧煉鋼爐及礦熱電爐使用的石墨電極,,石墨電極是一種耐高溫、耐腐蝕的導電材料,。和平區(qū)手工耐火材料未來
2010年世界天然石墨產(chǎn)量為110萬噸,。中國石墨產(chǎn)量為80萬噸(晶質(zhì)石墨和隱晶質(zhì)石墨),占世界產(chǎn)量的73%,。近30年來中國石墨產(chǎn)量居世界***,。1995年中國石墨產(chǎn)量達到歷史比較高,為221.5萬噸,,其中晶質(zhì)石墨產(chǎn)量為54.9萬噸,隱晶質(zhì)石墨產(chǎn)量165.6萬噸,。2008年中國晶質(zhì)石墨產(chǎn)量創(chuàng)歷史比較高水平,,為65萬噸;2009年晶質(zhì)石墨產(chǎn)量下降到48萬噸,,同期土狀石墨原礦產(chǎn)量約100萬噸,。中國晶質(zhì)石墨開發(fā)在內(nèi)蒙古、黑龍江,、山東,、河北、河南,、湖北,、四川等16個?。ㄗ灾螀^(qū)),重要產(chǎn)地有黑龍江雞西和蘿北,、山東平度和萊西,、內(nèi)蒙古興和、河北赤城,、河南內(nèi)鄉(xiāng),、湖北宜昌和四川南江。中國隱晶質(zhì)石墨開發(fā)主要在湖南省郴州地區(qū)和吉林省磐石地區(qū),,湖南省郴州地區(qū)有多家公司采用超高溫技術(shù)生產(chǎn)高純微晶石墨,。南開區(qū)耐火材料未來石墨質(zhì)軟,為黑灰色,,有油膩感,,可污染紙張。
特殊性質(zhì)石墨由于其特殊結(jié)構(gòu),,而具有如下特殊性質(zhì):(1)耐高溫性石墨的熔點為3850±50℃,,即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,,熱膨脹系數(shù)也很小,。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,,石墨強度提高一倍,。(2)導電、導熱性石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍,。導熱性超過鋼,、鐵、鉛等金屬材料,。導熱系數(shù)隨溫度升高而降低,,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體,。石墨能夠?qū)щ娛且驗槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。(3)潤滑性石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,,鱗片越大,,摩擦系數(shù)越小,潤滑性能越好,。(4)化學穩(wěn)定性石墨在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性,,能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。
(5)可塑性石墨的韌性好,,可碾成很薄的薄片,。(6)抗熱震性石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,,石墨的體積變化不大,,不會產(chǎn)生裂紋。石墨又可分為天然石墨和人造石墨兩大類,,天然石墨來自石墨礦藏,,天然石墨還可分成鱗片石墨、土狀石墨及塊狀石墨,。天然開采得到的石墨含雜質(zhì)較多,,因而需要選礦,降低其雜質(zhì)含量后才能使用,,天然石墨的主要用途是生產(chǎn)耐火材料,、電刷、柔性石墨制品,、潤滑劑,、鋰離子電池負極材料等,生產(chǎn)部分炭素制品有時也加入一定數(shù)量的天然石墨,。[2]在炭素工業(yè)中生產(chǎn)量比較大的是各種人造石墨制品,,人造石墨制品一般用易石墨化的石油焦、瀝青焦為原料,,經(jīng)過配料,、混捏、成型,、焙燒,、石墨化(高溫熱處理)和機械加工等一系列工序而制成,生產(chǎn)周期長達數(shù)十天,。在氧氣中燃燒生成二氧化碳,,可被強氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化,。
資源分類石墨礦床以中,、小型為主,礦床類型大致分為以下5種:①結(jié)晶片巖中的似層狀石墨礦床,;②變質(zhì)煤層中的石墨礦床,;③霞石正長巖中的石墨礦床,;④矽卡巖中的石墨礦床,;⑤結(jié)晶片巖中的脈狀石墨礦床。天然石墨資源有3類,它們分別是塊狀石墨,、鱗片石墨和土狀石墨(隱晶質(zhì)石墨),。(1)致密結(jié)晶狀石墨致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯晶體肉眼可見,。顆粒直徑大于0.1毫米,,比表面積范圍集中在0.1-1m/g,晶體排列雜亂無章,,呈致密塊狀構(gòu)造,。這種石墨的特點是品位很高,一般含碳量為60~65%,,有時達80~98%,,但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。塊狀石墨是**罕見,、價值比較高的石墨礦,,主要在斯里蘭卡發(fā)現(xiàn)。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵,,每個碳原子與另外三個碳原子相聯(lián),。西青區(qū)實用耐火材料按需定制
解理面以分子鍵為主,對分子吸引力較弱,,故其天然可浮性很好,。和平區(qū)手工耐火材料未來
人造石墨的種類也很多,如單晶石墨,、多晶石墨,、熱解石墨、高定向熱解石墨,、聚酰亞胺合成的石墨,、石墨纖維等,多數(shù)人造石墨制品屬于多晶石墨一類,。人造石墨中的主要產(chǎn)品是電弧煉鋼爐及礦熱電爐使用的石墨電極,,石墨電極是一種耐高溫、耐腐蝕的導電材料,。人造石墨在其他許多工業(yè)部門也有***的用途,,如機械工業(yè)中電機用電刷、精密鑄造模具,、電火花加工的模具及耐磨部件,,化學工業(yè)中的電解槽使用的導電體或耐腐蝕器材,高純度及**度人造石墨是核工業(yè)部門的反應堆結(jié)構(gòu)材料和用作導彈火箭的部件等,。和平區(qū)手工耐火材料未來
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