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石墨有很多,如:石墨坩堝、石墨板、石墨模具等等,這些材料的制作方法都是相同的,以石油焦、針狀焦作為原材料,煤瀝青或真空膠作結合劑,后經煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、高壓機加工而制成。
石墨在高溫下會與多種氣體發(fā)生氧化反應,這樣就會造成石墨材料的消耗,會發(fā)生破損、斷裂等現(xiàn)象,石墨材料的氧化占據(jù)了總消耗的40%-60%。石墨材料的涂料主要就是為了把石墨材料和氧化環(huán)境隔開。涂料大大的減少了氧的擴散;較好的熱脹冷縮性能;在涂層機基層之間建立良好的熱震動性、結合性以及熱匹配性。事實上它們是截然不同的材料,碳纖維是將無機纖維在上千攝氏度的高溫中預氧化、碳化而成的。
在煉鋼中,石墨的消耗一般在煉鋼成本占據(jù)5%-10%,我國每年的煉鋼使用石墨材料的消耗約為1-2kg/噸剛,當然也有比這個更高的。
石墨在生活中的具體應用
1.作導電材料:石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、碳管、電刷、碳棒、整流器的正極、石墨墊圈、電視機顯像管的涂層等等;
2.作防垢防銹材料:石墨能防止鍋爐結垢,有關單位試驗表明,在水中加入一定量的石墨粉,能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、橋梁、屋頂、管道上可以防腐和防銹;
3.作耐磨和潤滑材料:許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們運轉時,勿需加入潤滑油,石墨乳也是許多金屬加工時的良好的潤滑劑。
把石墨粉涂敷于固體的表面,能形成粘附牢固的光滑薄膜,這便是石墨所表現(xiàn)出的良好的涂敷性能,是很好的鑄造脫膜劑鑄造常用的石墨粉有晶質石墨粉(鱗片石墨粉)或隱晶質石墨粉(土狀石墨粉,又名微晶石墨粉、黑鉛粉)。至今有很多手工造型生產薄壁小件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)小工廠在型砂中不加煤粉,而是用軟毛刷向濕砂型表面刷土狀石墨粉,澆注出鑄件表面相當光滑。雖然在澆注鐵液時石墨粉并不形成光亮碳,但石墨對鐵液的潤濕角遠大于90°,即砂型不被鐵液潤濕。ZS-1021耐高溫封閉涂料涂料涂刷在熔鋁石墨坩堝上形成致密涂層,具有很強的防銹防腐蝕、耐高溫、防變色作用,耐磨等特性。而且表面的孔隙被土石墨粉堵塞,鐵液不易滲透和鉆入砂粒間,能夠防止鑄件粘砂和改善鑄件表面光潔程度。石墨粉有良好的潤滑作用,使型砂的緊實流動性提高,透氣性下降,試樣頂出阻力減少,改善型砂的起模性能。
晶質石墨的選礦加工方法
晶質石墨天然可浮性較好,在中國基本上都是采用浮選方法進行選礦。由于石墨鱗片的大小是其重要的質量指標之一,因此在選別方法上采用多段磨礦、多次選別的工藝以便盡早選出大鱗片石墨。碳纖維:碳纖維質輕高強,比強度和比模量都比其它材料高很多,還有導熱功率大、導電、X射線穿透性好、耐疲勞、耐摩擦、化學性能穩(wěn)定等優(yōu)點。浮選常用捕收劑為煤油、柴油等,起泡劑為二號油等,調整劑為石灰、碳酸鈉,水玻璃。
隱晶質石墨選礦加工方法
隱晶質石墨晶體很小,故也叫微晶石墨,石墨顆粒常常嵌布在粘土中,分離很困難。由于原礦品位高(一般含碳60%~80%),因此許多石墨礦山將采出的礦石直接進行粉碎加工,出售石墨粉產品。湖南魯塘石墨礦曾于50年代建立浮選廠浮選微晶石墨,但因成本太高而停產。不斷地這樣操作,于是薄片越來越薄,最后,他們得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。目前一些單位仍在進行微晶石墨浮選新工藝(如油團聚浮選等)的研究。