石墨顆粒的用途介紹
石墨(Graphite)的(de)化學(xue)成分主(zhu)要(yao)是單(dan)一(yi)的(de)碳(C)元素(和(he)金剛石的成分(fen)相同),是一種自然元(yuan)素礦物.因(yin)為碳元素(su)(su)是非(fei)金屬元素(su)(su),所(suo)以(yi)說它非金屬礦物(wu);但(dan)是卻有金屬(shu)材(cai)料的(de)導電,導熱性能(neng),還(huan)具(ju)有(you)象(xiang)有(you)機(ji)塑料一樣的可塑性,并且還有特殊(shu)的熱(re)性能,化學(xue)穩定性,潤滑和(he)能涂敷在(zai)固(gu)體表面的(de)等等一(yi)些良好的(de)工藝性能,因此,石墨在冶金,機械(xie),電氣,化工,紡(fang)織,輕工,建(jian)筑及國防等(deng)許多工業部門(men)都得到了廣(guang)泛的應用.
人類發現(xian)石墨這種礦物的歷史極其遠(yuan)久.但在歷(li)史上(shang)對石墨(mo)的(de)本質卻存在過一(yi)些比較模糊的(de)認識.在(zai)中(zhong)國明朝的文獻上可見(jian)到把(ba)煤和石(shi)墨相混(hun)淆(xiao)的描述.美(mei)國(guo)在十(shi)六世紀(ji)發現石墨時,因石墨可(ke)以把(ba)手(shou)抹成鉛黑色,所以誤以為它含有鉛,稱它為"黑鉛"(black lead).也正因為石(shi)墨容易沾污手的特性(xing),它在發現不久就被人(ren)們用作書寫材料.它的正式命名Graphite也(ye)是由(you)希臘語的"書寫"轉化而(er)來. 天然(ran)產出的石墨很少是純(chun)凈的,常含有10%~20%的雜質(zhi).石墨礦物呈鐵黑,鋼(gang)灰色,條痕光(guang)亮黑色(se);金屬光(guang)澤,隱晶集(ji)合體光澤暗(an)淡,不透明;質軟,有滑(hua)膩感,易污染手指.
石墨能(neng)耐高溫并具特殊的熱性能(neng).石墨的熔點為3850℃,沸點為4250℃,經高溫電(dian)弧灼燒重量損失(shi)極(ji)小,在2500℃時其強(qiang)度比(bi)常溫(wen)時提高1倍,熱膨脹系數小(xiao)(1.2×10-6),溫度驟變時其體積變化不大.由于石墨晶體中存(cun)在容易流動的電子,因此(ci)其導電,導(dao)熱性能不(bu)亞于金(jin)屬.但隨(sui)溫度升高,導(dao)熱系數反而減(jian)少,在極高(gao)溫度下(xia)趨于不(bu)導熱狀態.石墨的化學穩定性好,不(bu)受酸,堿(jian)及有(you)機溶劑(ji)的侵蝕(shi).此外,石墨還具涂敷(fu)性和可塑性,將其涂(tu)敷在固體(ti)(ti)物(wu)體(ti)(ti)表面,可形(xing)成薄膜(mo)牢固粘附而起保護固體(ti)作用(yong),并可制(zhi)成(cheng)任何復雜形狀的制(zhi)品(pin).
由于石墨的工藝性(xing)能及用(yong)途(tu)主(zhu)要決定于其結晶(jing)程度(du),據(ju)此(ci),我(wo)國工業上將石墨礦石主要分(fen)為晶質(鱗片狀)石墨礦(kuang)石和隱(yin)晶質(土狀)石(shi)墨礦石(shi)兩(liang)種工業類型(xing).
晶質(鱗片(pian)狀)石墨礦石中,石(shi)墨晶(jing)體直徑(jing)大于1μm,呈鱗片狀(zhuang);礦石品(pin)位較低,但可選性好;與石墨伴生的礦物(wu)常有云母,長石,石英,透(tou)閃(shan)石,透輝石,石(shi)(shi)榴(liu)子石(shi)(shi)和少量黃(huang)鐵(tie)礦,方解(jie)石等,有(you)的(de)還伴生有(you)金紅石(shi)及釩等有(you)用組分;礦石呈鱗片狀,花崗鱗片(pian)或粒狀變晶結(jie)構(gou),片狀,片麻狀(zhuang)或(huo)塊狀(zhuang)構造(zao).
隱晶(jing)質(土狀)石(shi)墨礦石(shi)中,石(shi)墨晶體直徑小于1μm,呈微晶的集合(he)體,在電子顯微鏡下才能見到晶形;礦石品(pin)位高,但可選性差;與(yu)石墨(mo)伴(ban)生的礦物常(chang)有石英,方解石等(deng);礦(kuang)石呈微細鱗片-隱晶質結構,塊(kuai)狀或土(tu)狀構造(zao).
中國石(shi)墨礦石(shi)絕大多數為(wei)晶質(鱗片狀)礦(kuang)石,約占總保有(you)石墨礦(kuang)石儲量的(de)98%,分布(bu)于(yu)區(qu)域變質型(xing)及巖漿熱(re)液型(xing)石(shi)墨礦床中;隱晶質(土狀)石(shi)(shi)墨礦(kuang)石(shi)(shi)則(ze)主要分布于接觸變質型(xing)礦(kuang)床中.實(shi)際上石墨礦石中(zhong)的(de)石墨片徑是(shi)參差不(bu)齊的(de),所謂晶(jing)質石(shi)墨(mo)礦石(shi)中(zhong),也可能含隱(yin)晶質石(shi)墨(mo),含(han)量較多(duo)時通(tong)常稱為(wei)混合型石(shi)(shi)墨礦石(shi)(shi),隱(yin)晶(jing)質石墨(mo)礦石中也可能含少量片徑略大于1μm的鱗片(pian)石墨.
石(shi)墨(mo)礦(kuang)石(shi)的(de)自然類型通常(chang)按(an)其賦礦(kuang)巖石(shi)的(de)巖性劃分,各類(lei)礦(kuang)床有其專屬的石(shi)墨礦(kuang)石(shi)自然類(lei)型.晶(jing)質(zhi)(鱗片狀(zhuang))石(shi)墨(mo)礦石(shi)在區(qu)域變質(zhi)礦床(chuang)中,主要有(you)片麻巖類,片巖類(lei)以及大理(透輝)巖類,變粒巖類,混合巖(yan)類(lei)等礦(kuang)石自然類(lei)型(xing);在巖漿熱液礦床中(zhong)主要發育花崗巖類及閃長巖類,長英巖(yan)類等礦石自(zi)然類型.隱晶(jing)質(土狀)石墨礦(kuang)石在(zai)接觸變質礦(kuang)床(chuang)中主要發育板巖(yan)類和千(qian)枚巖(yan)類礦(kuang)石自然類型.
隱(yin)晶(jing)質石墨(mo)礦(kuang)石常殘(can)留原巖的層理(li)構造,變質不徹(che)底(di)的部(bu)分還可含(han)部(bu)分未變質的無煙煤,保(bao)留煤(mei)巖結構.有的隱晶(jing)質石(shi)墨(mo)礦床的礦石(shi)分(fen)為軟質石(shi)墨(mo)與硬質石(shi)墨(mo)兩種(zhong),軟質石墨礦石變質徹底,質(zhi)量(liang)好,硬(ying)質石墨一般(ban)為石墨與無煙(yan)煤的過渡帶,質量次(ci).
二,石(shi)墨的用途
(一)我國(guo)的石墨礦及石墨產品種(zhong)類
我國(guo)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)產(chan)品分為鱗片石(shi)(shi)(shi)墨(mo)和(he)微晶石(shi)(shi)(shi)墨(mo)兩大類(lei):鱗片石墨(mo)指天(tian)然(ran)晶質石墨(mo),其形(xing)似魚鱗(lin)狀,系(xi)由晶質(鱗(lin)片狀)石(shi)墨礦(kuang)石(shi)經加工,選礦,有(you)的(de)經提純而得的(de)產品;微晶石墨(mo)曾(ceng)稱土狀石墨(mo)或無定(ding)形(xing)石墨(mo),指(zhi)由微(wei)小的(de)天然石(shi)墨(mo)晶體構成的(de)致密狀集合(he)體,系由隱晶質(土狀)石(shi)墨礦石(shi)經加(jia)工,有的經選礦(kuang),提純而(er)得的產品.
鱗片(pian)石墨根據固定碳含量分為高純石墨,高(gao)碳石墨,中碳石墨及(ji)低(di)碳石墨4類,依(yi)照產品粒徑(jing),固定碳(tan)含量共(gong)分為212種牌(pai)號(hao).
高純石(shi)墨(固定碳含量大于或(huo)等(deng)于99.9%)主要用于柔性(xing)石墨密封材料,代替白(bai)金坩堝(guo)用于化學試劑熔(rong)融及潤(run)滑劑基料等;高碳(tan)石(shi)墨(固定碳含量94.0%~99.9%)主要用于(yu)耐火材料,潤滑劑基料,電刷原(yuan)料(liao),電碳(tan)制(zhi)品,電(dian)池原料,鉛(qian)筆(bi)原料(liao),填充料(liao)及(ji)涂料(liao)等;中(zhong)碳石(shi)墨(固定碳(tan)含量80%~94%)主要用于坩堝,耐火材料,鑄造材料,鑄造涂料,鉛筆原料,電池原料及染料等;低碳石墨(固定碳(tan)含(han)量大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)50.0%~80.0%)主要用于鑄造涂料.
微晶石(shi)墨分(fen)為有鐵要求(qiu)者(zhe)(zhe)和無鐵要求(qiu)者(zhe)(zhe)2類,依照產品固定碳含量,最大(da)粒徑分為60個牌號,各種牌號石墨產品(pin)其外觀要求產品(pin)中(zhong)不得有(you)肉眼(yan)可見的(de)木屑,鐵屑,石(shi)粒等雜物,產品不(bu)被(bei)其他雜(za)質污染(ran).微晶石墨中酸溶鐵(tie)含量不(bu)大于1%者,主(zhu)要用于鉛筆,電池,焊條,石墨乳劑,石(shi)墨(mo)軸承(cheng)的(de)配料(liao)及電池碳棒的(de)原(yuan)料(liao)等;無(wu)鐵要(yao)(yao)求的微(wei)晶石(shi)墨主要(yao)(yao)用于(yu)鑄造材料,耐火材料,染料及電(dian)極糊等(deng)原料.
我(wo)國已生(sheng)產開發出(chu)石墨礦產品(包括(kuo)選礦,化(hua)學提(ti)純(chun)產品)和石墨(mo)制品兩大類,若干(gan)系列產品.
1,選礦及化學提純產(chan)品:根據其生(sheng)產方法(fa)和固(gu)定碳(tan)含量的不同,天然鱗片石墨分為高(gao)純石墨,高碳(tan)石墨,中碳石墨(mo),低(di)碳(tan)石墨四種.
2,石墨制品(pin):根據其生產工(gong)藝和用途不同,主要有膠體(ti)石(shi)墨,可膨(peng)脹石墨及其制品,碳素石墨制品和石墨坩堝(guo)等深加工產品.
3,我國重點發展的石墨(mo)深(shen)加工產品:
異性碳;
氟化石墨;
滲硅(gui)石墨;
顯象管石墨乳;
鏗離子電池碳材料(liao);
燃料電池碳(tan)材料.
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