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石墨新用途:
隨著科學技術的不斷發(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,是開發(fā)的一種新的石墨制品。
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)領域。國際市場需求量逐年增長。
輕工業(yè)應用
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。材料的平均顆粒越小,材料的放電越均勻,放電的狀況越穩(wěn)定,表面質量越好。隨著現(xiàn)代科學技術和工業(yè)的發(fā)展,石墨的應用領域還在不斷拓寬,已成為高科技領域中新型復合材料的重要原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的作用。
多晶石墨的熱導率為眾多因素所左右:骨料與黏結劑的種類和配比、成型條件、熱處理溫度等制造工藝有顯著的影響;微晶的尺寸與分布、孔隙的數(shù)量和形狀等結構因素,其影響尤為突出。不同石墨品種之間,熱導率千差萬別,即使同一種石墨,不同批次之間也有相當大的差異。影響因素雖多,但控制熱導率的基本規(guī)律不變。很多特種橡膠制品廠需要導電橡膠,那么用石墨粉添加到橡膠里面可以導電嗎。
多晶石墨由眾多的微晶組成。多晶石墨的熱導通過微晶的層面?zhèn)鬟f,因為微晶的λa比λc約大兩個數(shù)量級,c向熱導可忽略而不計,在中等溫度下,微晶的λa主要為兩種散射過程所控制:1.晶界散射所控制的熱導λB,微晶尺寸La越大,λB越大。材料的肖氏硬度在對石墨的潛意識認識中,石墨一般會被認為是一種比較軟的材料。2.聲子間互相碰撞引起的散射所控制的熱導λu,溫度越高,這種散射越強烈。
采用浮選的方法進一步提高石墨品位既不經(jīng)濟也不科學。若要獲得含碳量99%以上的高碳石墨,必須用化學方法提純石墨。
(一)堿酸提純法。堿酸法提純后的石墨含碳量可達99%以上,具有一次性投資少、產品品位較高、工藝適應性強等特點。而且還具有設備常規(guī)、通用性強(除石墨外,許多非金屬礦的提純都可以采用堿酸法)等優(yōu)點,堿酸法是現(xiàn)今在我國應用廣泛的方法;其缺點則是能量消耗大、反應時間長、石墨流失量大以及廢水污染嚴重。石墨新用途:隨著科學技術的不斷發(fā)展,人們對石墨也開發(fā)了許多新用途。
(二)氯化焙燒法。氯化焙燒法低的焙燒溫度消耗量使石墨的生產成本有較大的降低,同時石墨產品的含碳量處理后的相當,相比之下氯化焙燒法的回收率較高。2015年4月,國內天然石墨市場價格穩(wěn)中趨降,局部下滑100元/噸左右,跌幅在5%左右。但因有毒,腐蝕性強,對設備操作要求較高,需要嚴格密封,對尾氣必須妥善處理,所以在一定程度上限制了其推廣應用。
石墨可制作的普通石墨制品:
(1)導電材料:石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、石墨墊圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。
(2)作耐磨和潤滑材料:石墨在機械工業(yè)中常作潤滑劑。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(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。
(3)作耐腐蝕材料:石墨具有良好的化學穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點,而廣泛用于制作熱交換器、反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設備。
(4)作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料:由于石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結用的舟皿。單晶硅的晶體生長柑禍、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應加熱器等。比如:TTK-4可以滿足一般電子接插件模具的要求,但有些有特殊精度要求的電子接插件模具,可以選用同等粒徑,但強度略高的材料TTK-5材料。此外,石墨還可以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。
(5)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(每噸水大約用49一59),能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。