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非金属石墨性质和用途

责任编辑: admin 发布时间2017-11-29    点击数:20260 次
  石墨是碳的同素异构体之一,密度2100-2300kg/m’,莫氏硬度1-2.石墨矿物属六方晶系,层状结构,同一网层中碳原子距离为1.42A,层与层之间距离为3.354A.层间以分子键衔接,具有杰出的天然疏水性.

石墨具有一系列的优秀特性,主要有如下几点.

1.耐高温

石墨是已知的最耐高温的非金属资料之一,最高温度可达3800℃在高温条件下,石墨丢失最小.把各种资料在7000℃高温下烧lOs石墨丢失0.8%,碳化硅丢失1.7%,高铝刚玉丢失8.2%,最耐高温的金属氧化物—氧化错丢失12.9%。由此可见,石墨的耐高温功能是很突出的.

2.导电性和导热性

石墨的导电性尽管不能与铜、铝等金属相匹敌,但与一般资料比较,其导电性是适当高的,如比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍.但石墨的热导率和一般的金属不同,跟着温度的升高,导热系数下降,在极高的温度下,石墨趋于绝缘状况.因而,在超高温条件下,石墨的绝缘功能是很牢靠的。

3.光滑性

石墨的摩擦系数小于0.1,鳞片越大,摩擦系数越小,光滑功能越好。

4.化学稳定性

在常温下,石墨具有杰出为化学稳定性,耐酸碱和有机溶剂的腐蚀.但石墨的伉氧化能力差,450℃开端氧化,因而石墨及其制品不应在氧化气氛中运用.

5.特珠的抗热震功能

石墨的热胀大系数很小,能抗骤冷骤热的化.当温度俄然发生变化时,不会发生裂纹.

6.可塑性

石墨具有杰出的可塑性,可碾成透光薄片.

因为石墨具有上述优秀功能,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织,国防等工业邹门获得了广泛使用,主要用处如下

1.耐火资料

石墨在冶金工业顶用来作石墨柑埚.在炼钢工业中作钢锭保沪剂、镁碳砖、冶金沪内衬等,用量约占石墨产值的25%以上.

2.导电资料

在电气工业中石墨广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、垫圈及显像管涂层等.此外,石墨还可作低温超导资料,高功率电池电极等.

在这一方面,石墨遇到人造石书的应战,因为人造石墨中有害杂质的数量能够控制,且纯度高、价格低.尽管如此,因为电气工业的迅速开展以及天然鳞片石里的优秀性质,因而天然石墨消耗量仍是逐年添加.

3.光滑资料和耐磨资料

石墨在机械工业中常作光滑荆(拔丝、拉管).光滑油往往不能在高速、高温、高压下作业,而石墨耐磨资料能够在-200-2000℃温度和高速滑动(l00m/s)下使用.许多运送蚀腐介质的设备广泛选用石墨资料制成活塞环、密封圈和轴承,它们工作时勿需加光滑油。

4.铸造

天然石墨最大的用处是用于铸造,用量占石墨总产址的1/3以上。

5.封腐蚀材杆

石墨具有杰出的化学稳定性.通过特别加工的石墨具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低一级特色,很多用于热交换器、反响槽、凝缩器、焚烧塔、吸取塔、冷却器,加热器和过滤器等。在石油、化工、湿法冶金、酸碱出产、合成纤维、造纸等工业部门得到广泛使用.

6.国防和原子能工业

石墨具有优秀的中子减速性,最早在原子反响堆中作减速剂.作为原子反响堆中的减速资料应具有高熔点、稳定、耐腐蚀等特色,而石墨完全能满足上述要求.在国防工业中,石

墨复合资料可用来作固沐燃料火箭的喷嘴、导弹的奔锥、宇肮设备零件、隔热资料和防辐射资料.

除上述用处外,石墨还可作除垢剂、抛光剂、颜料等。

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