石墨的應(yīng)用

奮斗小*年li 2012-06-16 21:10:27 411 瀏覽

明白點(diǎn)的好好說我是初三的

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xxii321 2012-06-17 00:00:00

作鉛筆芯

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chowder1955111 2016-06-06 07:52:36

1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，在冶金工業(yè)中主要用來制造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑，冶金爐的內(nèi)襯。 2、作導(dǎo)電材料：在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。 3、作耐磨潤滑材料：石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃溫度中在很高的滑動速度下，不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。 4、石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，就大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。 5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料：由于石墨的熱膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝，區(qū)域精煉容器，支架夾具，感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。 6、用于原子能工業(yè)和國防工業(yè)：石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個 PPM 。特別是其中硼含量應(yīng)少于 0.5PPM 。在國防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。 7、石墨還能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。 8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經(jīng)過特殊加工以后，可以制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門。 9、電極，石墨何以能取代銅做為電極？ 20世紀(jì)60年代，銅做為電極材料被廣泛應(yīng)用，使用率約占90％，石墨僅有10％左右；21世紀(jì)，越來越多的用戶開始選擇石墨作為電極材料，在歐洲，超過90％以上的電極材料是石墨。銅，這種曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的電極材料，和石墨電極相比它的優(yōu)勢幾乎消失殆盡。是什么導(dǎo)致了這個戲劇性的變化？當(dāng)然是石墨電極的諸多優(yōu)勢。（1）加工速度更快：通常情況下，石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍；而放電加工速度比銅快2~3倍；材料更不容易變形：在薄筋電極的加工上優(yōu)勢明顯；銅的軟化點(diǎn)在1000度左右，容易因受熱而產(chǎn)生變形；石墨的升華溫度為3650度；熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。（2）重量更輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電極進(jìn)行放電加工時，能有效降低機(jī)床（EDM）的負(fù)擔(dān)；更適合于在大型模具上的應(yīng)用。（3）放電消耗更小；由于火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來，轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜，補(bǔ)償了石墨電極的損耗。（4）沒有毛刺；銅電極在加工完成后，還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺，而石墨加工后沒有毛刺，節(jié)約了大量成本，同時更容易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)；（5）石墨更容易研磨和拋光；由于石墨的切削阻力只有銅的1/5，更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光；（6）材料成本更低，價格更穩(wěn)定；由于近幾年銅價上漲，如今各向同性石墨的價格比銅更低，相同體積下，東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價格比銅的價格低30％～60％，并且價格更穩(wěn)定，短期價格波動非常小。正是這種無可比擬的優(yōu)勢，石墨逐漸取代銅成為EDM電極的shou選材料石墨新用途：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對石墨也開發(fā)了許多新用途。柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是年代開發(fā)的一種新的石墨制品。年美國研究成功柔性石墨密封材料，解決了原子能閥門泄漏問題，隨后德、日、法也開始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)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。廣泛用于石油化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。國際市場需求量逐年增長。此外，石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，是制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鉆石不可缺少的原料。它是一種很好的節(jié)能環(huán)保材料，美國已用它做為汽車電池。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石墨的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓寬，已成為高科技領(lǐng)域中新型復(fù)合材料的重要原料，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用。[2]

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石墨的應(yīng)用: 明白點(diǎn)的好好說我是初三的

應(yīng)用分享 | XRD和XRF在石墨材料中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：XRD；XRF；石墨材料

目標(biāo)：石墨化度和雜質(zhì)元素分析

引言

石墨具有高溫下不熔融、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好以及化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空航天、電池、冶金、核電等行業(yè)。工業(yè)上常將炭素原料（如石油焦、瀝青焦等）經(jīng)過煅燒、破碎、壓型、焙燒、高溫石墨化處理來獲得高性能的人造石墨材料。

理想的石墨晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，點(diǎn)陣常數(shù)a=0.2461 nm，c=0.6708 nm，即使是天然石墨，其晶體結(jié)構(gòu)中也存在很多缺陷，點(diǎn)陣常數(shù)與理想石墨相比也存在差別。實(shí)際應(yīng)用的人造石墨，其石墨化度受制造工藝和原材料的影響也很大。例如作為航空剎車用的炭/炭復(fù)合材料、鋰電池用的負(fù)極材料等都要求石墨材料必須達(dá)到一定的石墨化度，才能保證材料具有Z佳的使用性能。

石墨材料及其原料中的雜質(zhì)元素分析，也越來越受到很多行業(yè)的關(guān)注。例如在電解鋁行業(yè)中，石墨材料作為預(yù)焙陽極參與電化學(xué)反應(yīng)而被大量消耗。通常制作預(yù)焙陽極的材料來源于石油焦、瀝青以及殘余的陽極，這些原料中的雜質(zhì)元素不僅影響了陽極的質(zhì)量還影響了電解槽中的陽極行為和鋁錠的質(zhì)量。隨著電解鋁行業(yè)大力倡導(dǎo)節(jié)能降耗以及炭素材料出口的增加，行業(yè)迫切需要一種快速方法來測定預(yù)焙陽極及其原料中的雜質(zhì)元素。

石墨材料的石墨化度、產(chǎn)品和原料的雜質(zhì)濃度都是材料性能指標(biāo)和質(zhì)量控制/工藝調(diào)整的依據(jù)，是生產(chǎn)及研

發(fā)過程中必不可少的檢測項目。而XRD和XRF作為成熟的現(xiàn)代分析儀器，是解決這些需求的金標(biāo)準(zhǔn)。

那么賽默飛世爾科技的XRD和XRF能發(fā)揮怎樣的作用呢？

接下來我們將展示如何使用賽家產(chǎn)品，給出石墨化度以及雜質(zhì)元素分析的解決方案。

儀器設(shè)備

本次實(shí)驗使用的是賽默飛世爾科技的ARL EQUINOX 100 臺式XRD和ARL PERFORM’X 波長色散X射線熒光光譜儀。

圖1：ARL EQUINOX 100 X射線衍射儀

圖2：ARL PERFORM’X 波長色散X射線熒光光譜儀

實(shí)驗與結(jié)果討論

01 XRD測試

測樣前使用標(biāo)準(zhǔn)硅粉（見圖3）對儀器進(jìn)了角度校準(zhǔn)，然后將石墨樣品固定在樣品臺上進(jìn)行測試（見圖4）。使用MATCH ! 軟件處理數(shù)據(jù)，得到石墨（002）晶面層間距d002值后代入Mering–Maire公式（也稱富蘭克林公式）進(jìn)行計算：G = (0.3440 –d002) / (0.3440 –0.3354) × （1）

圖3：NIST SRM640e標(biāo)準(zhǔn)硅粉

如圖5，通過MATCH!軟件中的譜峰擬合功能，得到了優(yōu)化后的d002值。實(shí)驗共對五個石墨樣品進(jìn)行了測量，并將所得的d002值分別代入Mering–Maire公式得到了對應(yīng)的石墨化度（見表1）

圖5：MATCH!軟件譜峰擬合后得到d002值

表1：五個石墨樣品的石墨化度結(jié)果

02 WDXRF測試

選擇一系列石墨標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用壓片法制樣（見圖6），并按照表2設(shè)定的元素分析條件進(jìn)行測量，并建立工作曲線。

圖6：石墨壓片制樣

表2：石墨樣品的元素分析條件

表3列出了在上述條件下，各元素定量曲線的線性回歸系數(shù)與估計標(biāo)準(zhǔn)誤差（SEE）。線性回歸系數(shù)均大于0.99，同時SEE低于濃度范圍下限所在的數(shù)量級，說明該方法具有較高的可靠性。

表3：石墨樣品各元素工作曲線參數(shù)

取兩個有化學(xué)參考值的待測樣品，每個樣品重復(fù)測試11次，得到分析精度如表4：

表4：分析精度數(shù)據(jù)匯總表

此外，為了考察制樣方法的精度。對編號為47#的樣品在相同的制樣條件下進(jìn)行三次壓片制樣，并對平行樣進(jìn)行測試，得到了表5中的制樣方法精度數(shù)據(jù)：

表5：制樣方法精度數(shù)據(jù)匯總表

小結(jié)

1.使用硅內(nèi)標(biāo)法或者預(yù)先使用硅標(biāo)樣校準(zhǔn)XRD儀器的方法，非常適用于各種碳材料的石墨化度分析，可以非常GX的幫助客戶完成此項檢測。

2.XRF作為一種常用的元素分析方法，與傳統(tǒng)濕法化學(xué)分析方法相比，其制樣簡單和可直接測試固態(tài)樣品的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了檢測效率。特別是對于碳材料等輕基體樣品，由于對X射線的吸收較低，可以獲得更高的靈敏度和更低的檢出限。

2020-04-22 08:41:20 2083 0

石墨與石墨的電解池，如圖：: 右裝置中石墨（1）為____極，與銅線相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為__________，產(chǎn)物常用____檢驗。

膠體石墨和鱗片石墨的區(qū)別: 膠體石墨鱗片石墨、可膨脹石墨、納米石墨粉、這些都是石墨粉，我想請問他們的區(qū)別在哪里呢？那一種石墨的潤滑性和懸浮i性比較好？那一種是由那一種經(jīng)過處理得到的呢？我想做成固體潤滑涂料，用哪一種比較好呢？國內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)此類石墨的廠家那一家的實(shí)力比... 膠體石墨鱗片石墨、可膨脹石墨、納米石墨粉、這些都是石墨粉，我想請問他們的區(qū)別在哪里呢？那一種石墨的潤滑性和懸浮i性比較好？那一種是由那一種經(jīng)過處理得到的呢？我想做成固體潤滑涂料，用哪一種比較好呢？國內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)此類石墨的廠家那一家的實(shí)力比較強(qiáng)？懇請專業(yè)人士回答，謝謝展開