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鱗片石墨在我們生活中扮演著什么角色

發(fā)表時(shí)間:2019-01-11 人氣:1885

石墨分成兩種,一是天然石墨;二是人造石墨。雖然隨著制造技術(shù)的改進(jìn),許多情況下人造石墨的功能已不遜色于天然石墨,然而在部分領(lǐng)域中,天然石墨始終保持著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

在天然石墨資源中,鱗片石墨(晶質(zhì)石墨)儲(chǔ)量少、價(jià)值高,具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、潤(rùn)滑性和抗氧化性,被廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、化工、耐火材料、航空航天等工業(yè),是當(dāng)今高新技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料之一。

天然鱗片石墨剝片

鱗片石墨結(jié)構(gòu)呈片狀及良好的表面性質(zhì),使其具有良好的天然可浮性,是自然界中可浮性最好的礦物之一。根據(jù)鱗片大小,鱗片石墨可分為大鱗片石墨(粒徑在0.3mm、0.18mm、0.15mm)和細(xì)鱗片石墨(粒徑低于0.15mm)。不過(guò)相比而言,大鱗片石墨在市場(chǎng)和應(yīng)用方面更具優(yōu)勢(shì),相同品位的大鱗片石墨價(jià)格也遠(yuǎn)超細(xì)鱗片石墨。

鱗片石墨的應(yīng)用

與石墨應(yīng)用休戚相關(guān)的,是石墨的純度??梢哉f(shuō),技術(shù)上的提純是石墨原料加工為石墨材料的前提,之后根據(jù)所應(yīng)用的領(lǐng)域,石墨還需在粒度、形貌或性能上進(jìn)行再加工。具體的提純操作,大家可點(diǎn)擊右側(cè)跳轉(zhuǎn)閱讀《石墨如何提高純度,研究者們這么做!》。

隨著加熱技術(shù)和酸浸技術(shù)的進(jìn)步,能夠獲得的石墨純度越來(lái)越高,當(dāng)純度達(dá)到含碳量99%~99.99%甚至更高后,石墨在碳復(fù)合材料、電子工業(yè)、摩擦材料、潤(rùn)滑等領(lǐng)域也有了更廣泛的應(yīng)用。


1石墨烯

石墨烯是一種具有極高的比表面積、應(yīng)用潛力廣泛的碳材料,在比容量、成本、壽命等較其他產(chǎn)品有顯著的卓越性,其制作原料主要與產(chǎn)品種類及制備方法有關(guān)。

如機(jī)械剝離法、外延生長(zhǎng)法、氧化石墨還原法的原材料都為天然鱗片(晶質(zhì))石墨,其中大鱗片石墨更利于石墨烯的生成;而通過(guò)氣相沉積法制備的石墨烯薄膜原料則是含碳?xì)怏w,與石墨沒(méi)有任何關(guān)系。

2膨脹石墨

作為一種新型功能性碳素材料,膨脹石墨(EG)是由天然石墨鱗片經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化得到的一種疏松多孔的蠕蟲(chóng)狀物質(zhì),制作須使用大鱗片石墨,細(xì)粒級(jí)的不能使用或者很難使用。

EG除了具備天然石墨本身的耐冷熱、耐腐蝕、自潤(rùn)滑等優(yōu)良性能以外,還具有天然石墨所沒(méi)有的柔軟、壓縮回彈性、吸附性、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性、生物相容性、耐輻射性等特性。用途廣泛,可作防火填料、醫(yī)用敷料使用,也可處理成柔性石墨作密封材料使用。

3耐火材料

鱗片石墨本身具有優(yōu)良的抗熱震性和抗渣侵蝕性能,制成制品后同樣具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì),被廣泛用于治金工業(yè)的高級(jí)耐火材料與涂料,如在煉鋼中作鋼錠的保護(hù)劑、冶金爐的內(nèi)襯、鎂碳磚、坩堝等等,但需要注意的是制造坩堝時(shí)最好使用大鱗片石墨。

4潤(rùn)滑材料

石墨材料良好的潤(rùn)滑性源于石墨晶體結(jié)構(gòu)。其中,大鱗片石墨的潤(rùn)滑性要優(yōu)于細(xì)鱗片石墨,石墨鱗片越大,摩擦系數(shù)越低,潤(rùn)滑性就越好。鱗片石墨常在機(jī)械工業(yè)中作潤(rùn)滑劑使用,經(jīng)深加工產(chǎn)出的石墨乳,是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好潤(rùn)滑劑。

另外,潤(rùn)滑油在高速、高溫、高壓的條件下使用會(huì)大打折扣,而石墨耐磨材料在200~2000℃溫度及高速狀態(tài)下無(wú)須潤(rùn)滑油也能工作。在許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,也會(huì)廣泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和軸承,這樣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也勿需加入潤(rùn)滑油。

以上就是為大家分享的內(nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。

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