石墨碳制品大部分為石墨電極,也廣泛應用于冶金、電力、機械制造等領域; 下面百科就來介紹一下石墨碳制品有哪些? 石墨碳制品材料以及哪個行業使用石墨制品最多。
1.什么是石墨碳制品?
最早的石墨碳制品是從人造石墨電極開始的。 隨著冶金、機電工業的發展,碳材料得到了廣泛的開發和應用,如電刷、碳內阻柱、電熱、電物理用電極等。由于碳材料從碳跨越到石墨,電學導電性、耐腐蝕性、導熱性等得到很大的提高,從而制造出石墨電極、電解板、加熱元件、坩堝、電刷、密封圈等石墨碳制品。 廣泛應用于冶金冶煉、制堿、機電等行業。
2、石墨碳制品材料
為了了解石墨碳制品的材質,有必要明確石墨、碳和碳之間的關系。
1. 碳 - 化學元素,C。
2、碳-固體材料C/H>10:
碳制品是指采用無定形碳原料(如煤焦、石油焦、瀝青焦等)提純的碳制品。 根據原料和加工工藝的不同,此類碳制品中碳元素晶體結構中所含石墨晶體結構的比例也會有所不同。 一般來說,石墨晶體結構成分越多,含碳量越高,性能和價格越高。 由于碳材料和石墨材料本質上沒有太大區別,所以很多碳制品也被稱為“石墨XX”。 這也是石墨和碳這兩個詞匯概念混淆的癥結所在。 像冶煉行業常用的小型電極被稱為“石墨電極”,雖然它們是碳制品,而不是真正意義上的石墨制成的電極。 從外觀上看,常見的碳素制品體積較大,如冶金用電極、冶煉爐用襯磚(碳塊)、碳素散熱器等。
3、石墨材料-六方晶碳分子結構:
石墨是元素碳的同素異形體。 每個碳原子都被其他三個碳原子(以蜂窩圖案排列的多個多邊形)包圍,這些碳原子通過共價鍵結合形成共價分子。 由于每個碳原子釋放一個電子,這些電子可以自由通訊,因此石墨是電導體。 石墨可分為天然石墨和人造石墨。 天然石墨礦石分為土狀石墨和鱗片石墨,其中鱗片石墨是品質較高的天然石墨。 人造石墨是指對屬于無定形碳分類的碳材料進行層高處理,增加碳含量,進一步降低類石墨晶體結構的比例而得到的石墨材料。 與碳材料一樣,石墨材料可制成電極、耐火材料等工業產品。 并且由于具有更優異的特性和更高的含量,鑫瑞達石墨生產的產品應用于許多高端領域。 如太陽能光伏、電子半導體、工業爐低溫處理、機械加工、有色金屬煉鋼、放電加工、金剛石焙燒磨料、模具、太陽能光伏、化工、核工業和石英等行業。
碳材料的主要物理成分是碳,但也富含其他元素,如氫、氧、硫,甚至金屬。 其中,氫元素,無論使用什么原料,無論制造過程中熱處理的溫度有多高,都無法完全去除。 什么樣的物質可以稱為碳材料? 國際碳術語和表征委員會此前曾就這一問題進行過長時間的討論。 正如郭沫若所說,碳作為一種物質,一旦燃燒就會“化為烏有”。 但碳作為元素不能燃燒,只是存在方式改變了,以氣態甲烷的形式存在。 無論如何,碳元素和碳材料不是同一件事,不應該相互混淆,所以我們應該避免使用同一個詞來描述它們。
碳,第六種物理元素; 碳及碳材料的總稱; 碳質、碳質材料和非石墨碳材料; 這三個含義在使用中經常相互混淆,有時指碳材料的總稱,有時單獨指碳質材料; 在這些情況下,使用同一個詞來描述碳元素和碳材料這兩個不同的概念必然會導致混淆。
碳是一種元素的名稱,雖然碳材料是富含更多無定形碳結構的碳材料。 石墨材料是以石墨晶體為主要成分的碳材料。 兩者有很多共同點,但也存在顯著差異。
3、哪個行業使用石墨制品最多?
石墨制品廣泛應用于以下行業:
1、作為耐火材料:石墨及其制品具有耐低溫、高硬度的性能。 它們主要用于制造冶金工業中的石墨坩堝。 在冶煉中,石墨常用作毛坯的保護劑和冶金爐的爐襯。
2、作為導電材料:在電氣工業中用于制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流裝置的負極、石墨墊片、電話零件、電視顯像管的涂料等。
3、作為耐磨潤滑材料:石墨在機械工業中常被用作潤滑劑。 在高速、高溫、高壓的條件下往往不能使用潤滑油,而石墨耐磨材料可以在200~2000℃的溫度下無潤滑油地進行高滑動速率工作。 許多輸送腐蝕性介質的設備廣泛采用石墨材料制作活塞皮碗、密封圈和軸承,運行時不需要添加潤滑油。 石墨乳也是許多金屬加工(拉絲、拉管)的良好潤滑劑。
4、石墨具有良好的物理穩定性。 經過特殊加工的石墨具有耐腐蝕、導熱性好、滲透性低等特點,廣泛應用于制作熱交換器、反應罐、冷凝器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器等裝置、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,可節省大量金屬材料。
5、用于鑄造、鑄造、造型和低溫冶金材料:由于石墨的熱膨脹系數小,但能快速冷卻和快速熱變化,可用作玻璃器皿的鑄造模具。 使用石墨后,白色金屬可得到規格準確、白面成品率高的毛坯。 無需加工或稍加加工即可使用,從而節省大量金屬。 在硬質合金和其他粉末冶金工藝的生產中,一般采用石墨材料來制造瓷舟,進行成型和燒制。 單晶晶體生長坩堝、區域精煉容器、支架夾具、感應加熱器等均采用高純石墨制成。 據悉,石墨還可用作真空煉鐵、低溫內阻爐管、棒、板、柵等器件的石墨絕熱板和底座。
6、用于原子能工業和國防工業:石墨具有良好的中子慢化劑,用于原子反應堆。 鈾-石墨反應堆是目前應用最廣泛的原子反應堆。 作為動力用原子能反應堆中的減速材料,應具有高熔點、穩定性和耐腐蝕性。 石墨完全可以滿足上述要求。 在國防工業中,石墨還用于制造固體燃料鵜鶘噴嘴、潛艇鼻錐、航天導航設備零件、隔熱材料和防射線材料等。
7、石墨可防止窯內酸敗。 有關單位試驗表明,在水底添加一定量的石墨粉(每斤水約4~5克),可以避免窯爐表面結垢。 據悉,金屬水塔、屋頂、橋梁、管道上的石墨涂層可以防止腐蝕和生銹。
8、石墨可用作筆芯、顏料和拋光劑。 石墨經特殊加工后可制成各種特種材料用于相關工業部門。
9、石墨電極是冶金冶煉工業中使用最多的石墨。 您可以閱讀這篇文章進行介紹:石墨電極有什么用途? 石墨電極的原理以及石墨電極的應用和性能。
10.一種提高橡膠耐磨性的改性劑。 更多關于石墨及碳制品的問題請關注維基百科,盜版必究。