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石墨和炭黑有什么區(qū)別?
活性炭又稱活性炭黑。是黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無定形碳,也有排列規(guī)整的晶體碳?;钚蕴恐谐荚赝猓€包含兩類摻和物:一類是化學(xué)結(jié)合的元素,主要是氧和氫,這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中,或者在活化過程中,外來的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合,如用水蒸氣活化時,活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化;例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。另一類摻和物是灰分,它是活性炭的無機(jī)部分;灰分在活性碳中易造成二次污染。
石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的周邊連結(jié)著另外三個碳原子(排列方式呈蜂巢式的多個六邊形)以共價鍵結(jié)合,構(gòu)成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬于導(dǎo)電體。在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。 石墨是其中一種軟的礦物,它的用途包括制造鉛筆芯和潤滑劑。
石墨的特性
石墨及其制品具有高強(qiáng)耐酸性、抗腐蝕和耐高溫3000℃以及耐低溫-204℃等優(yōu)良特性,被廣泛的應(yīng)用在冶金、化工、石油化工、高能物理、航天、電子等方面。石墨的具體特性大致有以下幾種:
1、強(qiáng)的耐高溫特性
石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃,沸點(diǎn)為4250℃,即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng),在2000℃時,石墨強(qiáng)度提高一倍。
2、石墨制品具有很好的導(dǎo)熱性、抗熱震性。石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產(chǎn)生裂紋。
3、石墨制品具有化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。石墨在常溫下具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,不受強(qiáng)酸的侵蝕。
4、石墨制品環(huán)保健康,耐高溫。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過至少十幾個晝夜的石墨化過程才能成為石墨,因此,石墨中的有毒有害物質(zhì)早已釋放殆盡,至少在2000度以內(nèi)是非常穩(wěn)定的。
5、石墨制品具有很好的吸附性。炭的空隙結(jié)構(gòu)使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、氣味、有毒物質(zhì)等。
石墨模具的日常應(yīng)用
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(jī)顯像管的涂層等等。石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤滑劑。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。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環(huán)、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。
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),而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。由于石墨的膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化。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)用的舟皿。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。石墨能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)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(jié)垢。
石墨制品具有什么樣的工藝特性?
1、耐高溫:石墨制品是目前已知的耐高溫的材料之一。它的熔點(diǎn)為3850℃±50℃,沸點(diǎn)達(dá)4250℃。它在7000℃超高溫電弧下10S,石墨的損失較小,按重量計(jì)石墨損失0.8%。由此可見,石墨的耐高溫性能是很突出的。
2、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性:石墨具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。它與一般的材料相比,其導(dǎo)熱導(dǎo)電性是相當(dāng)高的。比不銹鋼高4倍,比碳素鋼高2倍,比一般的非金屬高100倍。
3、特殊的抗熱震性能:石墨具良好的抗熱震性能,即當(dāng)溫度突然變化時,熱膨脹系數(shù)小,因而具有良好的熱穩(wěn)定性,在溫度急冷急熱的變化時,不會產(chǎn)生裂紋。
4、化學(xué)穩(wěn)定性:常溫下石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿的腐蝕。
5、潤滑性:石墨的潤滑性能類似于二硫化鉬,摩擦系數(shù)小于0.1.其潤滑性能隨鱗片大小而變,鱗片愈大,摩擦系數(shù)愈小,潤滑性愈好。