石墨是什么材料有毒吗 石墨是什么材料生产出来的

石墨是什么材料

石墨是一种最软的矿物,是元素碳的一种同素异形体,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340皮米,同一网层中碳原子的间距为142皮米,属六方晶系,具有完整的层状解理,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;每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子以共价键结合,构成共价分子;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,石墨的用途包括制造铅笔芯和润滑剂等。

延伸阅读

人造石墨原材料

人造石墨的主要原料是粉状的优质煅烧石油焦,在其中加沥青作为粘结剂,再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后,将其压制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性气氛中处理,使之石墨化。

经高温处理后,灰分、硫、气体含量都大幅度减少由于人造石墨制品的价格昂贵,铸造厂常用的人造石墨增碳剂大都是制造石墨电极时的切屑、废旧电极和石墨块等循环利用的材料,以降低生产成本。

石墨是哪种矿

石墨是结晶矿物。

1、石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。

2、石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面。在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。

3、随着新能源、新材料产业的崛起,石墨产品尤其是下游深加工制品越来越引起关注,正逐渐成为国防、航天、新材料等领域不可替代的重要材料。

什么是石墨

1、作耐火材料包括耐火砖,坩祸,连续铸造粉,铸模芯,铸模洗涤剂和耐高温材料。

2、炼钢:石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围,很广,包括人造石墨,石油焦,冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。

3、作导电材料:石墨在电气工业中广泛用来作电极,电刷,碳棒,碳管,水银整流器的正极,石墨垫圈,电话零件,电视机显像管的涂层等等。

4、作耐磨和润滑材料:石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速,高温,高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在一200℃一2000℃温度并在很高的滑动速度下(loom / s )不用润滑油工作。

5、作耐腐蚀材料:石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀,导热性好,渗透率低等特点,而广泛用于制作热交换器。

6、作防垢防锈材料:石墨能防止锅炉结垢。有试验表明,在水中加入一定量的石墨粉,能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐和防锈。

石墨纸是什么材料

石墨纸是一种将高碳磷片石墨经化学处理,高温膨胀轧制而成的石墨产品,它是制造各种石墨密封件的基础材料。 其主要用途:石墨纸也称石墨板材,利用其耐高温、耐腐蚀、导电性能好的特点,可将它应用于石油、化工、电子;有毒、易燃、高温设备或部件,可以制成各种石墨带材、填料、密封垫片、复合板、气缸垫等 。 随着电子产品的升级换代的加速和迷你、高集成以及高性能电子设备的日益增长的散热管理需求,也推出了全新的电子产品散热新技术,即石墨材料散热解决新方案。

这种全新的天然石墨解决方案,利用石墨纸散热效率高、占用空间小、重量轻,沿两个方向均匀导热,消除“热点”区域,屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。

这种新的石墨纸应用技术的主要用途:应用于笔记本电脑、平板显示器、数码摄像机、移动电话及针对个人的助理设备等。

石墨的十种用途

1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。

2、作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。

3、作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。

4、石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,就大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。

5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。

6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个 PPM 。特别是其中硼含量应少于 0.5PPM 。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇宙航行设备的零件,隔热材料和防射线材料。

7、石墨还能防止锅炉结垢,有关单位试验表明,在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用 4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。

8、石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后,可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。

9、电极:石墨何以能取代铜做为电极? 20世纪60年代,铜做为电极材料被广泛应用,使用率约占90%,石墨仅有10%左右;

10,越来越多的用户开始选择石墨作为电极材料,在欧洲,超过90%以上的电极材料是石墨。

石墨材料的原材料是什么

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。品位较高。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:-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、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。经过深加工,又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、、石墨减磨添加剂等高新技术产品,成为各个工业部门的重要物原料

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。

制品。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、原子能等工业领域。国际市场需求

量逐年增长。

著名产地:纽约Ticonderoga,马达加斯加和Ceylon,我国以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。

石墨粉里“飞”出金刚石

提起钻石,人们就会联想到光彩夺目、闪烁耀眼的情景,它随着拥有者的活动而光芒四射。但因它的昂贵价格,大多数人只能望而却步。尽管如此,人们对钻石还是很向往的。你知道钻石是什么吗?它的化学成分是碳(C),天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓“钻石”。天然的钻石是非常稀少的,世界上重量大于1000克拉(1克=5克拉)的钻石只有2粒,400克拉以上的钻石只有多粒,我国迄今为止发现的最大的金刚石重158.786克拉,这就是“常林钻石”。物以稀为贵,正因为可做“钻石“用的天然金刚石很罕见,人们就想“人造“金刚石来代替它,这就自然地想到了金刚石的“孪生“兄弟–石墨了。

金刚石和石墨的化学成分都是碳(C),称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同的“质”,但“形”或“性”却不同,且有天壤之别,金刚石是目前最硬的物质,而石墨却是最软的物质之一。

石墨和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石,因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。石墨在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨转变成金刚石。

目前世界上已有十几个国家(包括我国)均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细,主要用途是做磨料,用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前,世界金刚石的消费中,80%的人造金刚石主要是用于工业,它的产量也远远超过天然金刚石的产量。

最初合成的金刚石颗粒呈黑色,0.5mm大小,重约0.1克拉(用于宝石的金刚石一般最小不能小于0.1克拉)。现在我国研制的大颗粒金刚石达3mm以上,美国、日本等已制成6.1克拉多的金刚石。我们说金刚石已从石墨中“飞”出,宝石级的人造金刚石也会在不久的将来供应于市场。

石墨是什么

石墨是什么

石墨的主要成分是碳,石墨和钻石都由碳元素组成,是碳的一种同素异形体。

石墨的质地很软,外表呈现灰黑色,为不透明的固体。

石墨在人类生活中不可或缺,人们的生活与工作离不开石墨的参与。下面,默默就分两方面浅谈,石墨的开采,以及石墨在人们生活中的广泛应用。

石墨的开采

石墨,是人们常用的铅笔,铅笔芯的主要材料。

在现在看来,石墨的价格非常便宜,但是在17和18世纪,石墨的价格却很高昂。因为,当时的石墨开采和获取,非常困难,石墨在那时是种稀缺的战略资源。

在当时,英国垄断了石墨的生产,每吨石墨的价格高达1300英镑。英国为了持续的垄断石墨价格,对于石墨矿的管理极为严格,甚至与军事基地不相上下:

石墨矿门口有武装警卫把持,用来监视工人的进出往来,工人们出入,都要脱光衣服检查,以防止人们偷偷夹带私货。如果一旦被抓到,就会有非常严重的惩罚,轻则挨顿鞭子,重则会被流放。

但即使是如此的严厉,也有不少人,冒着大风险去偷运石墨,因为其中的利润非常可观。

石墨在人类生活中的广泛应用

英国对于石墨的垄断,后来被两个法国人打破了。

第一个是叫皮尔的探险家,皮尔在世界探险时,在西伯利亚发现了大型的石墨矿,这样就打破了英国的垄断。

皮尔发现的这个石墨矿,位于现今中国东北部的国境线附近,因此,这里出产的石磨便被称为“中国石墨”。由于这个石墨矿的质量很好,铅笔营销商便利用中“中国石墨”,用来作为营销的关键词。

美国的铅笔厂家,为了向顾客宣传,他们用的是“中国石墨”,给铅笔设计了明黄色的外衣,以代表中国的“龙袍”,结果在市场上很受欢迎,大获成功。直到现在,美国的很多铅笔,外表依旧是黄色的。

第二个人叫康德,他将铅笔芯的制造方法予以创新,把石磨磨成粉末、再掺入黏土,这样一来,大大地降低了制造成本。

与此同时他发现,还可以通过改变铅笔芯中,石墨和粘土的比例,来调整铅笔芯的硬度。

根据铅笔芯的不同成分,硬度适中的是HB,更硬的是H、2H等等,而更软的就是B、2B,这个铅笔的 H-B 硬度体系,至今人们还在使用。

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