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  • 1 # 我是阿嘛

      石墨

      英文名稱:

      graphite

      石墨是碳質元素結晶礦物,它的結晶格架為六邊形層狀結構。每一網層間的距離為3.40人,同一網層中碳原子的間距為1.42A。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。

      石墨與金剛石、碳60、碳奈米管等都是碳元素的單質,它們互為同素異形體.

      山東省萊西市為中國石墨重要產地之一,石墨探明儲量687.11萬噸,現保有儲量639.93萬噸.

      石墨質軟,黑灰色;有油膩感,可汙染紙張。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。

      自然界中純淨的石墨是沒有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分析,除測定固定碳含量外,還必須同時測定揮發分和灰分的含量。

      石墨的工藝特性主要決定於它的結晶形態。結晶形態不同的石墨礦物,具有不同的工業價值和用途。工業上,根據結晶形態不同,將天然石墨分為三類。

      1.緻密結晶狀石墨

      緻密結晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大於0.1毫米。晶體排列雜亂無章,呈緻密塊狀構造。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。

      2.鱗片石墨

      石墨晶體呈鱗片狀;這是在高強度的壓力下變質而成的,有大鱗片和細鱗片之分。此類石墨礦石的特點是品位不高,一般在2~3%,或100~25%之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一,經過多磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他型別石墨優越;因此它的工業價值最大。

      3.隱晶質石墨

      隱品質石墨又稱非晶質石墨或土狀石墨,這種石墨的晶體直徑一般小於1微米,是微晶石墨的集合體,只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表面呈土狀,缺乏光澤,潤滑性也差。品位較高。一般的60~80%。少數高達90%以上。礦石可選性較差。

      石墨由於其特殊結構,而具有如下特殊性質:

      1) 耐高溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹係數也很小。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。導熱係數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因為石墨中每個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:石墨的潤滑效能取決於石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦係數越小,潤滑效能越好。

      4) 化學穩定性:石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐鹼和耐有機溶劑的腐蝕。

      5) 可塑性:石墨的韌性好,可年成很薄的薄片。

      6) 抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經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,不會產生裂紋。

      化學組成:成分純淨者極少,往往含各種雜質;

      類別:自然元素-非金屬元素-碳族

      晶系和空間群:六方晶系,P63/mmm;

      晶胞引數:a0=0.246nm,c0=0.670nm;

      形態:單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀,塊狀和土狀;

      顏色:鐵黑色;

      條痕:光亮黑色

      透明度:不透明

      光澤:呈半金屬光澤

      硬度:1-2

      解理和斷口:平行解理極完全;

      比重:2.21-2.26g/cm3

      其他性質:薄片具撓性,有滑感,易汙手,具有良好的導電性;

      鑑定特徵鐵黑色,硬度低,一組極完全解理,有滑感和染手;

      成因和產狀:石墨是在高溫下形成。分佈最廣是石墨的變質礦床,系由富含有機質或碳質的沉積岩經區域變質作用而成;

      主要用途:石墨在工業上用途很廣,用於製作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、製作電極和鉛筆芯;廣泛用於冶金工業的高階耐火材料與塗料、軍事工業火工材料安定劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業催化劑等。鱗片石墨經過深加工,又可生產出石墨乳、石墨密封材料與複合材料、石墨製品、石墨減磨新增劑等高新技術產品,成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料

      石墨新用途:

      隨著科學技術的不斷髮展,人們對石墨也開發了許多新用途。

      柔性石墨製品。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開發的一種新的石墨製品。

      年美國研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能閥門洩漏問題,隨後德、日、法也

      開始研製生產。這種產品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。

      因此,是一種理想的密封材料。廣泛用於石油化工、原子能等工業領域。國際市場需求

      量逐年增長。

      著名產地:紐約Ticonderoga,馬拉加西和Ceylon,中國以黑龍江雞西市柳毛為最大的產地。

      石墨粉裡逗飛地出金剛石

      提起鑽石,人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景,它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴价格,大多數人只能望而卻步。儘管如此,人們對鑽石還是很嚮往的。你知道鑽石是什麼嗎看它的化學成分是碳(C),天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂逗鑽石地。天然的鑽石是非常稀少的,世界上重量大於 1000克拉(1克=5克拉)的鑽石只有2粒,400克拉以上的鑽石只有多粒,中國迄今為止發現的最大的金剛石重158.786克拉,這就是逗常林鑽石地。物以稀為貴,正因為可做逗鑽石逗用的天然金剛石很罕見,人們就想逗人造逗金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的逗孿生逗兄弟--石墨了。

      金剛石和石墨的化學成分都是碳(C),稱逗同素異形體地。從這種稱呼可以知道它們具有相同的逗質地,但逗形地或逗性地卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質,而石墨卻是最軟的物質之一。

      目前世界上已有十幾個國家(包括中國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途是做磨料,用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前,世界金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是用於工業,它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。

      最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約0.1克拉(用於寶石的金剛石一般最小不能小於0.1克拉)。現在中國研製的大顆粒金剛石達3mm以上,美國、日本等已製成6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中逗飛地出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應於市場。

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