浅述石墨

  这种技术在国内尚处于研究开发阶段,也有些国内厂家也开始生产。在日本等发达国家有得到比较广泛的应用。目前国内也出现了专门进口这中抗氧化保护涂层的公司。
十、铸造工业用石墨
高纯超细石墨一直是石墨行业的两个核心问题,是很多深加工产品不可替代的原料。
冶金工业中,鳞片石墨被大量的用在生产石墨坩埚和镁碳砖。镁碳砖的质量指标要求一般包括粒度[]、固定碳%、灰分%、挥发份、水份%。高质量的耐火砖趋向于使用含碳量高和性能优于土状的石墨的鳞片石墨,含碳量为90~97%的中碳量高和高碳产品,粒度在+80~200目。发展趋势是使用更细的粒度级别和含碳量高的鳞片石墨。提高石墨的纯度,即提高了镁碳砖中石墨的添加量,可以提高镁碳砖的强度和抗氧化能力。
  将固体碳和气体氟在的范围内加热合成。这一工艺其原料只涉及固体碳和气体氟两种,外界条件只有温度。反应效果的好坏,只和反应物本身和反应条件有关,是最早的合成方法。
【石墨主要产品及应用】
【石墨的特性】具有优异的耐高低温、抗腐蚀、抗辐射、导电、导热、自润滑等性能。
高纯石墨[LC] C99.9%
3、石墨坩埚中的石墨成分全部采用天然石墨,导热性非常好。石墨坩埚加热后不可立刻将其置于冷的金属桌面上,以避免它因急剧冷却而破裂。多种类少数量的合金熔解最适合使用坩埚。要想改变合金的种类时,只需要交换石墨坩埚即可。其他的熔解方法像反射炉和非坩埚式感应炉进行熔
一、镁碳砖
10、什么是目
1以上
石墨坩埚在冶金工业上的应用有着较长的历史,是采用天然大鳞片石墨和优质炭化硅为原料,以黏土或炭质为结合剂加工而成,其中石墨在坩埚原料配方中的比例占到40~50%之间。
7、氟化石墨
五、柔性石墨
  下面重点介绍:固相合成工艺、立式振动反应器工艺和电解法合成工艺。
浮选工艺流程采用多段磨矿、多段选别、中矿顺序或集中返回的闭路流程。多段再磨再选有三种形式:精矿再磨、中矿再磨和尾矿再磨。鳞片石墨的选矿一般采用精矿再磨再选流程。
  以石墨为原料的工艺流程:
粒度50~80%
挥发份%
【石墨的应用】冶金、电子、机械、新能源、新材料、核能、航空航天、军事领域。
用石墨作铸模涂料,增加铸件的光滑度,减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm,含碳70~80%
锂离子电池的负极材料目前成熟应用的主要是碳石墨材料。
各向同性石墨材料产品是指以天然石墨和石油焦为主要原料的等静压成型的细结构和超细结构石墨,产品为块体状的人工石墨制品。
三、高纯石墨
催化合成法
石墨坩埚的特点 石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性,在高温使用过程中,热膨胀系数小,对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸,碱性溶液的抗腐蚀性较强,具有优良的化学稳定性。
11、元素周期表
  在石墨和氟的反应系统中,如果有微量的金属氟化物如和存在时,则在低于.的条件下也能合成氟化石墨。金属氟化物在这里起到了“催化”作用。制得的氟化石墨中,含有微量的金属氟化物。虽然量微,却改变了氟化石墨的性质,特别是导电率提高了一个数量级。所
用设备和直接合成法相同。不过对所用的原料纯度要求比较高。天然石墨含碳量要求大于//01;氟气体纯度要求为//02//31,其中4含量小于2516小于71 纯度要求大于/81
高纯石墨材料对于天然石墨材料而言,鳞片石墨为C99.9%。某些特殊领域如用于核能、半导体等高新技术产业的,则要C99.99%
【微晶石墨分类】分为两类,有铁类要求者为一类,用WT表示;无铁要求者为一类,用W表示。如:WT96-45,表示为有铁要求的含碳量96%,最大粒径为45um的产品。
低碳石墨[LD] 50.0C 80.0%
  允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉
  以氧化镁为主要成分的耐火材料 含氧化镁60%90%,碳10%40%。具有优良的抗渣侵蚀性、熔渣渗透性、热震稳定性导热性显气孔率( apparent porosity;openporosity) [反光道钉又称开口气孔率。耐火制品中开口气孔的体积与制品总体积的百分比。除指明外,中国耐火材料界所称的气孔率通常是指显气孔率。显气孔率是评价耐火原
或制品质量的重要指标,不仅可反映耐火材料的致密程度,而且还表征其制造工艺是否合理。除轻质耐火材料制品外,低气孔率原料或制品对于提高产品质量、提高制品的机械强度、减少与熔渣接触的表面积、延长使用寿命都是有益的。]3%10% 采用高纯镁砂粉粒、碳素材料(包括石墨)和焦油沥青或树脂等为原料, 配料、热混、成型后,再经300℃左右或1000℃以上焙烧而成。 为抑制砖中的碳的氧化,常添加金属氮化硼,加入量不超过5% 主要用于炼钢氧化转炉炉衬、出钢口,高功率电炉炉墙热点部位,以及炉外精炼炉内衬、盛钢桶渣线部位等。
  0立式振动反应器合成法
  品名: 高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨
水分%
  一、无辐射无污染。柔性石墨不含对人体有害的成份,而石棉制品却具有辐射人体的危害,并且也会污染环境。
1,氟化石墨是重要的无机非金属材料,具有优良的润滑性,美国和日本研究表明,氟化石
墨润滑性能优于通用的石墨和二硫化钼,在干燥或潮湿高温时(400-500度)摩擦系数更小,使用寿命更长。由于氟化石墨的表面能低,它经常与润滑油、润滑脂或树脂混合使用,还可把氟化石墨粉末悬浮在润滑油中或加到汽油中去。最近几年,在飞机、轿车的发动机上有用氟化石墨做润滑剂的趋势。目前,日本的中央玻璃公司已开始生产悬浮有氟化石墨粉末的润滑油。
元素周期表_百度百科
中碳石墨[LZ] 80.0C 94.0%
  合成工艺流程
加工速度:高速铣粗加工较铜快3倍;高速铣精加工较铜快5喷射混凝土用速凝剂
2、石墨坩埚外表有特制的釉层和致密的成型材料,大大提高了产品的耐腐蚀性能,延长其使用寿命;
固定碳C%
  ① 石墨电极单位消耗的较少,生产成本有一定的降低。例如某炼钢厂,按全年未发生停产一级LF精炼炉每周35根石墨电极左右,精炼处理165炉的消耗量计算,采用石墨电极抗氧化技术后,每年可节省373根(153吨)电极,每年每吨超高功率电极16900元人民币计算,可节省258.57万元人民币。
4、高纯石墨
固体与固体合成法
85%以上
1、耐火材料 2、冶金铸造工业;3、化学工业;4、电子电气工业;5、原子能、宇航和国防、工业;6、机械工业。
  聚四氟乙烯
【碱】:在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子(今理论认为,电离时能吸收质子的物质为碱性,阴离子全为OH-的为碱类,统称碱),与反应形成盐和水。典型的碱如
胺类物质(包括氨水化学式NH3·H2O),烧碱氢氧化钠,化学式:NaOH),熟石灰[氢氧化钙,化学式:Ca(OH)2]等。碱的更广义的概念是指提供电子的物质,或是接受质子的物质。
  惰性气体一般用氩、氖、氮、氦、氢等。比较理想的是氩和氮。这些气体,在加原料之前先导入反应器中,可加压、减压、常压。比较理想的是左右。反应温度应控制在./。低于/时反应进行很慢;高于/微冻技术时,产物发生分解反应,使产量降低和产生有毒气体,给生产带来难以解决的问题。最理想的温度范围是./,此时可以获得最好的结果。
三、适用范围广。柔性石墨除了强氧化性酸之外,能耐及大多数的化工介质,包括用于放射性化工介质,而石棉制品适应性差,不能用于放射性介质。一些化工塔器、换热器等,要求连接部位不隔热,柔性石墨能做到,石板制品则不能。
  聚四氟乙烯
  1、石墨坩埚高的密度使得坩埚具备了最好的导热性能,其导热效果明显优于其他进口坩埚;
四、 使用简便快捷。柔性石墨的垫片系数只有石棉制品的一半,也就是说,要达到同密封效果,上紧螺丝的力量可以小得多。柔性石墨除具备上述明显的特性外,还具有密封性能优异、压缩性、加弹性好、抗氧化性的特点,具有极强的自润性和可塑性,同时具有良好的导电、比重大、密度高等特点,可制作各种调整柴油机、压缩机等各类管道、法兰垫片等。
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6、可膨胀石墨
  碳黑混合———压片———管式电炉———冷却———成品
中文名字:高纯石墨
1、美国USGSUnited States Geological Survey)意即美国地质勘探局。参照GB10698-1989技术指标。
【石墨】碳元素的常见结晶形态,六方晶系,常呈鳞片状,多为铁黑、银灰、钢灰,质软,有滑腻感,薄片具挠性,层状结构。比重 2.09-2.23,容重1.5-1.8,溶点±3850,沸点4250℃。天然石墨根据结晶状况,可分为晶质鳞片石墨和隐晶质石黑,我国目前主要生产晶质鳞片石墨。
描述:高纯石墨具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小、耐腐蚀、易于精密机加工等优点,是理想的无机非金属材料。用于加工制作电加热元件、结构铸造模、冶炼高纯金属用坩埚舟皿、单晶炉用加热器、电火花加工石墨、烧结模具、电子管阳极、金属涂镀、半导体技术用的石墨坩埚、发射电子管、闸流管和汞弧整流器用的石墨阳极、栅极等。
2、镁碳砖微生物添加剂magnesia carbon brick
 
六、可膨胀石墨
十二、铅笔工业
该产品是国内碳材料产业近几年发展的重点方向,国外东洋碳素、西格里等碳石墨材料大企业也纷纷在国内设厂生产各向同性石墨。目前国内该产品主要靠进口。
  ② 石墨电极所耗电能的较少,节约的单位炼钢电消耗量,节约了生产成本,节能!
用于生产坩埚、铅笔、电池、耐火材料、铸造材料的原料。
【酸】:化学上是指在溶液中电离时阳离子完全是氢离子且能使紫石蕊试液变红的化合物。狭义上也可分为无机酸、有机酸。酸碱质子理论认为:酸是能释放出质子的物质总称为酸。
直接合成法
生产铅笔芯。要求石墨粒度0.074,含碳89~90%
可加工性好,能实现复杂的几何造型重量轻,密度不足铜的1/4,电极容易夹持可减少单个电极的数量,因为可捆绑做成组合电极热稳定性好,不变形无加工毛刺。
鳞片细鳞片石墨浮选工艺过程是:原矿破碎→湿式粗磨→粗选→粗精矿再磨再选→精选→脱水干燥→分级包装等。
  ④ 石墨电极是高消耗和高污染产品,在节能减排环保提倡的今天,具有非常重要的社会意义。
  3:石墨电极与传统铜电极的设计不同。许多模具厂通常在铜电极的粗加工和精加工有不同的预留量,而石墨电极则使用几乎相同的预留量,这减少了CAD/CAM和机器加工的次数,单是这个原因,就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。
高碳石墨[LG]94.0C 99.9%
石墨具有以下铜无法比拟的优质特性:
注:电火花加工用石墨电极,也称为铜公
点子通4)超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。
八、锂离子电池负极材料
柔性石墨由于具有高的化学稳定性,耐高低温,耐腐蚀,耐辐射,导电,导热,安全无毒,且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性,目前广泛用于石油、化工、冶金等领域。
用于铸造涂料等。
2、模锻用石墨乳:鳞片状,含碳要求80~99%以上,粒度+0.15um
【石墨在各领域应用】石墨是重要的战略物资,具有金属(热电的良好导体)和非金属(高热稳定性、化学惰性、润滑性)两种特性。利用石墨制作电级、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43um(微米),含碳94~97%
2,用作电池、电极的活性材料。氟化石墨与非水系电解质组合可制成高能量密度、高能输出功率、长储存周期、高安全性能的新型电池,该电池能量为锌、碱性电池的6-9倍。日本松下电池公司已有批量生产,用于无线电发射机、测量设备、观测气球、捕鱼浮标和照明、电子手表、计算器等方面。 另外,氟化石墨纤维可制造电子测试器的散热材料;涂于有机物的表面制取吸音材料;加入碳纤维复合材料,可增强负载能力,降低材料表面温度;加进涂料可改善涂刷性能,具有极好的防水防油功能;憎水性好,用于图象记录、复制,谱分析等。
光盘封套电解法
石墨电极的优点
  英文名字:high purity graphite
  将碳素或石墨材料在无水中电解,就可生成新的氟化石墨。具体的说,在阳极和阴极之间使循环,这样可以连续地合成氟化石墨。本方法是在循环式电解装置中完成的。电解过程的进行,是通过控制反应液的浓度、反应温度和导电剂添加量等实现的。
  含氟固相物质,主要是含碳、氟及氢的聚合物。也可以是含少量的硫、氧、氯,如四氟乙烯、六氯丙烯、聚乙酸乙烯树脂萤石和乙烯基萤石等聚合物。或者为乙烯、氯三氟乙烯 及共聚物等。 碳材料主要是碳和焦炭、木炭、石墨等,要求纯度高。对两种原料粒度要求为小于以下,以下更好。最好是粉碎到以下的微粉状态。这样容易分散混合均匀,有利于合成反应的进行。反应的条件包括氟聚合物的种类、碳的种类及两者的重量配比;惰性气体、加热温度、反应时间及产物使用要求等。反应条件随产品使用要求而不同。一般情况下碳含量占(质量)。
  反应时间,一般没有很严格限制,可以从几分钟到几小时。主要视反应进行的程度而定对特定的配方和使用目的,要通过试验研究确定反应时间和其它条件的最佳值。
用于生产润滑剂、涂料或填充料。
 
【石墨的采选工艺和技术】晶质石墨开采一般是露天开采,方式分为山坡露天开采(内蒙、山西、黑龙江)和挖陷露天开采[山东平原]。隐晶质石墨开采是井下开采。
七、胶体石墨
  以碳黑为原料的工艺流程
  对参与合成的原材料要求
二、石墨坩埚
用于生产柔性石墨、密封材料、润滑剂的基料。
5、柔性石墨
  前面两种方法都是固体石墨和气体氟合成,气体氟是极毒物质,腐蚀性极强,在高温下反应,生产很不安全。日本有人研究出用固体含氟聚合物和石墨混合,在惰性气体中,加热
259℃制得氟化石墨。这一合成方法,为安全生产氟化石墨提供了良好的条件,合成反应是在管式电炉中的石英管内进行的。
  工艺条件:将聚四氟乙烯和碳黑细粉按重量比51混合,再加压成形为片状,然后第一篇石墨与炭素制品分类加工的常用数据与计算入管式电炉并通氩气适量,炉温升到,反应后取出冷却,即得到粉状的氟化石墨。
  二、耐高温。柔性石墨增强复合垫片能耐1650℃的高温,即使化工设备熔化,它仍安然无恙。而石棉制品在500℃时内部的结晶水就要分解出来,使自身粉化,失去功效。

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