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石墨與什么反應導致生銹?

時間:2023-09-05 16:06:27 點擊:408次

石墨

中文名:

石墨是碳質元素的結晶礦物,其晶體骨架為五方層狀結構。 每個網絡層之間的距離為3.40A,同一網絡層中碳原子的寬度為1.42A。 屬于六方晶系,具有完全層狀解理。 解理面以分子鍵為主,對分子的吸引力較弱,因此其自然漂浮性非常好。

石墨、金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的元素,它們互為同素異形體。

青海省莊河市是我國石墨重要產區之一,探明石墨儲量687.11萬噸,現有儲量639.93萬噸。

石墨質地柔軟,呈深棕色; 它有油膩感并會污染紙張。 強度為1-2,隨著雜質的減少,沿垂直方向強度可增加到3-5。 比重1.9~2.3。 在隔絕二氧化碳的條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。

自然界中不存在純石墨,往往富含SiO2、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。 這種雜質通常以石英、黃銅礦和碳酸鹽等礦物的形式出現。 據悉,其中有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等二氧化碳部分。 因此,對于石墨的分析,除了測定固定碳的濃度外,還必須同時測定揮發分的濃度和酸值。

石墨的工藝特性主要由其晶型決定。 不同晶型的石墨礦物具有不同的工業價值和用途。 工業上,天然石墨根據晶型不同分為三類。

1.致密結晶石墨

致密結晶石墨也稱為球形石墨。 這種石墨顯著結晶并且肉眼可見。 顆粒半徑小于0.1毫米。 晶體排列無序,呈致密片狀結構。 這些:石墨的特點是品味高,通常含碳量為60~65%,有時為80~98%,但其可塑性和嫩度不如鱗片石墨。

2.鱗片石墨

石墨晶體呈鱗片狀; 這是在高硬度壓力下成型的,有大鱗片和細鱗片之分。 這種石墨礦石的特點是品位低,通常為2-3%,或100-25%。 它是自然界中浮力最好的礦石之一,經過多次磨礦、多次精選可得到高品位石墨精礦。 該類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均優于其他類型石墨; 因此,它具有最大的工業價值。

3.隱晶石墨

隱質石墨又稱無定形石墨或土狀石墨。 這些石墨的晶體半徑通常大于1微米。 它是微晶石墨的聚集體。 晶型只能在電子顯微鏡下觀察到。 這種石墨的特點是表面呈土色,缺乏光澤,潤滑性差。 品味更高。 一般為60~80%。 有的高達90%以上。 礦石選擇性差。

石墨因其特殊的結構而具有以下特殊性能:

1)耐低溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃。 雖然是超低溫電弧燃燒,但重量損失很小,熱膨脹系數也很小。 石墨的硬度隨著溫度的升高而增強。 在2000°C時,石墨的硬度加倍。

2)導電、導熱性:石墨的導電率比普通非金屬礦物高兩百倍。 導熱系數超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。 導熱系數隨著溫度下降而降低,即使在極高的濕度下,石墨也會成為絕熱體。 石墨還可以導電,因為石墨中的每個碳原子與其他碳原子只有3個共價鍵,并且每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

3)潤滑性:石墨的潤滑性能取決于石墨片的尺寸。 薄片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。

4)物理穩定性:石墨在常溫下具有良好的物理穩定性,能耐酸、堿和有機溶劑的腐蝕。

5)可塑性:石墨具有良好的硬度,可以生長成很薄的片材。

6)耐光沖擊性:石墨在室溫下使用時可以承受濕度的劇烈變化而不被損壞。 當溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會形成裂紋。

名字由來:源自西班牙語“”,意思是“寫”。 1789年由美國物理學家和礦物學家AG命名;

物理成分:純成分很少,常含有各種雜質;

類別:天然元素-非金屬元素-碳族

晶系及空間群:六方晶系,P63/mmm;

晶胞參數:a0=0.,c0=0.;

形狀:單晶常呈塊狀或片狀,但完整的很少見。 集合體一般呈鱗片狀、球狀、土狀;

顏色:鐵藍色;

條紋:亮紅色

透明度: 不透明

光澤:半金屬光澤

強度:1-2

解理與斷裂:平行解理極其完整;

比重:2.21-2.26g/cm3

其他性能:片材柔韌、滑爽、不易沾手、導電性好;

鑒別特征:鐵灰色,強度低,解理極其完整,有滑感,沾手;

成因及發生:石墨是在低溫下產生的。 分布最廣的酸敗銅礦床是石墨,它是由含有機質或碳質的沉積巖區域酸敗形成的;

主要用途:石墨在工業上用途廣泛,用于煉鋼中制造低溫坩堝,機械工業中的潤滑劑,制作電極和筆芯; 廣泛用于冶金工業的中間耐火材料和涂料、軍工煙火材料穩定劑、輕工業的筆芯、電氣工業的電刷、電池工業的電極、化肥工業的催化劑等。鱗片石墨經過深加工可生產石墨乳、石墨密封材料及復合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術產品,已成為各工業部門重要的非金屬礦物原料

石墨的新用途:

隨著科學技術的不斷發展,人們也開發出了石墨的許多新用途。

柔性石墨制品。 柔性石墨又稱膨脹石墨,是20世紀90年代開發的新型石墨產品。

日本于1999年研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能球閥的泄漏問題。 此后,德國、日本、法國也相繼

開始研發和生產。 這些產品除了具有天然石墨的特性外,還具有特殊的柔韌性和彈性。

因此,它是一種理想的密封材料。 廣泛應用于石油化工、原子能等工業領域。國際市場需求

數量逐年減少。

著名產地:倫敦、莫桑比克、我國。 在中國,山東省訥河市是最大的產地。

石墨粉中“飛”出鉆石

提起磚石,人們就會想到那光彩奪目、閃閃發光的情景,它隨著主人的活動而閃閃發光。 但由于其高昂的價格,大多數人只能嘆息。 即便如此,人們仍然對磚石充滿期待。 你知道什么是磚頭和石頭嗎? 它的物理成分是碳(C),天然磚石想了想才被稱為“鉆石”。 天然磚石非常罕見。 世界上只有2塊磚石重量低于1000克拉(1克=5克拉),并且只有少數磚石重量超過400克拉。 我國迄今為止發現的最大鉆石重量158.786克拉,這就是“長林磚”。 物以稀為貴,而由于能當做“鉆石”使用的天然鉆石非常稀有,人們想用“人造”鉆石來代替,這就自然而然地想到了鉆石的“孿生”兄弟——石墨。

金剛石和石墨的物理成分是碳(C),稱為“同素異形體”。 從這些尊稱中,我們可以知道,它們的“質”是相同的,但它們的“形”或“性”卻不同,有著天壤之別。 金剛石是目前最硬的物質,而石墨是最軟的物質之一。 。

石墨和金剛石的強度相差如此之大,但人們還是希望通過人工合成的方式獲得金剛石,因為石墨(碳)儲量在自然界中非常豐富。 而要將石墨中的碳變成鉆石般排列的碳,也不是那么容易的事。 石墨可以在50,000-60,000個大氣壓((5-6)×)和1,000至2,000攝氏度的低溫下轉化為金剛石,然后使用金屬鐵、鈷、鎳等作為催化劑。

目前,世界上已有十幾個國家(包括我國)合成了鉆石。 但這些金剛石因其顆粒細小而主要用作磨料,用于地質和石油鉆探的磨削和鉸刀。 目前,世界鉆石消費中,80%的人造鉆石主要用于工業,其產值遠遠超過天然鉆石。

最初的合成鉆石顆粒呈白色,尺寸為0.5毫米,重量約為0.1克拉(用于寶石的鉆石通常不大于0.1克拉)。 如今,我國研制的大顆粒鉆石已達到3毫米以上,日本、日本等已生產出6.1克拉以上的鉆石。 我們說金剛石已經從石墨中“飛”出來了,不久的將來寶石級的人造金剛石也將出現在市場上。

石墨是碳質元素的結晶礦物,其晶格為五方層狀結構,如圖1-1所示。 每個網絡層之間的距離為3.40A,同一網絡層中碳原子的寬度為1.42A。 屬于六方晶系,具有完全層狀解理。 解理面以分子鍵為主,對分子的吸引力較弱,因此其自然浮力相當好。

石墨質地柔軟,呈深棕色; 它有油膩感并會污染紙張。 強度為1-2,隨著雜質的減少,沿垂直方向強度可增加到3-5。 比重1.9~2.3。 在隔絕二氧化碳的條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。

自然界中不存在純石墨,往往富含SiO2、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜質。 這種雜質通常以石英、黃銅礦和碳酸鹽等礦物的形式出現。 據悉,其中有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等二氧化碳部分。 因此,對于石墨的分析,除了測定固定碳的濃度外,還必須同時測定揮發分的濃度和酸值。

石墨的工藝特性主要由其晶型決定。 不同晶型的石墨礦物具有不同的工業價值和用途。 工業上,天然石墨根據晶型不同分為三類。

1.致密結晶石墨

致密結晶石墨也稱為球形石墨。 這種石墨顯著結晶并且肉眼可見。 顆粒半徑小于0.1毫米。 晶體排列無序,呈致密的球狀結構。

類型:石墨特點是品味高,通常含碳量為60~

65%,有時可達80-98%,但其可塑性和嫩度不及

與片狀石墨一樣好。

2.鱗片石墨

石墨晶體呈鱗片狀; 這是高硬度壓力下的酸敗

由大鱗片和細鱗片組成。這種石墨礦石的特點

重點是味道不高,一般在2-3%之間,或者100-25%之間。

是自然界中浮力最好的礦石之一。

通過精選可以獲得高品位的石墨精礦。 浮動性、潤滑性、

可塑性優于其他類型石墨; 因此其工業價值是最大的

大的。

3.隱晶石墨

密碼石墨也稱為無定形石墨或土狀石墨。 這些石墨的晶體半徑通常大于1微米。 它是微晶石墨的聚集體,晶型只有在電子顯微鏡下才能看到。 這種石墨的特點是表面呈土色,缺乏光澤,潤滑性差。 品味更高。 一般為60~80%。 有的高達90%以上。 礦石選擇性差。

石墨因其特殊的結構而具有以下特殊性能:

1)耐低溫型:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃。 雖然是超低溫電弧燃燒,但重量損失很小,熱膨脹系數也很小。 石墨的硬度隨著溫度的升高而增強。 在2000°C時,石墨的硬度加倍。

2)導電導熱性能:石墨的導電性能比普通非金屬礦物高兩百倍。 導熱系數超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。 導熱系數隨著溫度下降而降低,即使在極高的濕度下,石墨也會成為絕熱體。

3)潤滑性:石墨的潤滑性能取決于石墨片的尺寸。 薄片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。

4)物理穩定性:石墨在常溫下具有良好的物理穩定性,能耐酸、堿和有機溶劑的腐蝕。

5)可塑性:石墨具有良好的硬度,可以生長成很薄的片材。

6)耐光沖擊性:石墨在室溫下使用時可以承受濕度的劇烈變化而不損壞。 當溫度突變時,石墨的體積不會發生太大變化,不會形成裂紋。