石墨顆粒的用途介紹

    石墨(Graphite)的化學(xué)成分主要是單一的碳(C)元素(和金剛石的成分相同),是一種自然元素礦物.因為碳元素是非金屬元素,所以說它非金屬礦物;但是卻有金屬材料的導(dǎo)電,導(dǎo)熱性能,還具有象有機塑料一樣的可塑性,并且還有特殊的熱性能,化學(xué)穩(wěn)定性,潤滑和能涂敷在固體表面的等等一些良好的工藝性能,因此,石墨在冶金,機械,電氣,化工,紡織,輕工,建筑及國防等許多工業(yè)部門都得到了廣泛的應(yīng)用.
     人類發(fā)現(xiàn)石墨這種礦物的歷史極其遠(yuǎn)久.但在歷史上對石墨的本質(zhì)卻存在過一些比較模糊的認(rèn)識.在中國明朝的文獻(xiàn)上可見到把煤和石墨相混淆的描述.美國在十六世紀(jì)發(fā)現(xiàn)石墨時,因石墨可以把手抹成鉛黑色,所以誤以為它含有鉛,稱它為"黑鉛"(black lead).也正因為石墨容易沾污手的特性,它在發(fā)現(xiàn)不久就被人們用作書寫材料.它的正式命名Graphite也是由希臘語的"書寫"轉(zhuǎn)化而來.     天然產(chǎn)出的石墨很少是純凈的,常含有10%～20%的雜質(zhì).石墨礦物呈鐵黑,鋼灰色,條痕光亮黑色;金屬光澤,隱晶集合體光澤暗淡,不透明;質(zhì)軟,有滑膩感,易污染手指.

     石墨能耐高溫并具特殊的熱性能.石墨的熔點為3850℃,沸點為4250℃,經(jīng)高溫電弧灼燒重量損失極小,在2500℃時其強度比常溫時提高1倍,熱膨脹系數(shù)小(1.2×10-6),溫度驟變時其體積變化不大.由于石墨晶體中存在容易流動的電子,因此其導(dǎo)電,導(dǎo)熱性能不亞于金屬.但隨溫度升高,導(dǎo)熱系數(shù)反而減少,在極高溫度下趨于不導(dǎo)熱狀態(tài).石墨的化學(xué)穩(wěn)定性好,不受酸,堿及有機溶劑的侵蝕.此外,石墨還具涂敷性和可塑性,將其涂敷在固體物體表面,可形成薄膜牢固粘附而起保護(hù)固體作用,并可制成任何復(fù)雜形狀的制品.
    由于石墨的工藝性能及用途主要決定于其結(jié)晶程度,據(jù)此,我國工業(yè)上將石墨礦石主要分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩種工業(yè)類型.
    晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石中,石墨晶體直徑大于1μm,呈鱗片狀;礦石品位較低,但可選性好;與石墨伴生的礦物常有云母,長石,石英,透閃石,透輝石,石榴子石和少量黃鐵礦,方解石等,有的還伴生有金紅石及釩等有用組分;礦石呈鱗片狀,花崗鱗片或粒狀變晶結(jié)構(gòu),片狀,片麻狀或塊狀構(gòu)造.
   隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石中,石墨晶體直徑小于1μm,呈微晶的集合體,在電子顯微鏡下才能見到晶形;礦石品位高,但可選性差;與石墨伴生的礦物常有石英,方解石等;礦石呈微細(xì)鱗片-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀或土狀構(gòu)造.
    中國石墨礦石絕大多數(shù)為晶質(zhì)(鱗片狀)礦石,約占總保有石墨礦石儲量的98%,分布于區(qū)域變質(zhì)型及巖漿熱液型石墨礦床中;隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石則主要分布于接觸變質(zhì)型礦床中.實際上石墨礦石中的石墨片徑是參差不齊的,所謂晶質(zhì)石墨礦石中,也可能含隱晶質(zhì)石墨,含量較多時通常稱為混合型石墨礦石,隱晶質(zhì)石墨礦石中也可能含少量片徑略大于1μm的鱗片石墨.
    石墨礦石的自然類型通常按其賦礦巖石的巖性劃分,各類礦床有其專屬的石墨礦石自然類型.晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石在區(qū)域變質(zhì)礦床中,主要有片麻巖類,片巖類以及大理(透輝)巖類,變粒巖類,混合巖類等礦石自然類型;在巖漿熱液礦床中主要發(fā)育花崗巖類及閃長巖類,長英巖類等礦石自然類型.隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石在接觸變質(zhì)礦床中主要發(fā)育板巖類和千枚巖類礦石自然類型.
    隱晶質(zhì)石墨礦石常殘留原巖的層理構(gòu)造,變質(zhì)不徹底的部分還可含部分未變質(zhì)的無煙煤,保留煤巖結(jié)構(gòu).有的隱晶質(zhì)石墨礦床的礦石分為軟質(zhì)石墨與硬質(zhì)石墨兩種,軟質(zhì)石墨礦石變質(zhì)徹底,質(zhì)量好,硬質(zhì)石墨一般為石墨與無煙煤的過渡帶,質(zhì)量次.

 二,石墨的用途
  (一)我國的石墨礦及石墨產(chǎn)品種類
  我國石墨產(chǎn)品分為鱗片石墨和微晶石墨兩大類:鱗片石墨指天然晶質(zhì)石墨,其形似魚鱗狀,系由晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石經(jīng)加工,選礦,有的經(jīng)提純而得的產(chǎn)品;微晶石墨曾稱土狀石墨或無定形石墨,指由微小的天然石墨晶體構(gòu)成的致密狀集合體,系由隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石經(jīng)加工,有的經(jīng)選礦,提純而得的產(chǎn)品.
鱗片石墨根據(jù)固定碳含量分為高純石墨,高碳石墨,中碳石墨及低碳石墨4類,依照產(chǎn)品粒徑,固定碳含量共分為212種牌號.
   高純石墨(固定碳含量大于或等于99.9%)主要用于柔性石墨密封材料,代替白金坩堝用于化學(xué)試劑熔融及潤滑劑基料等;高碳石墨(固定碳含量94.0%～99.9%)主要用于耐火材料,潤滑劑基料,電刷原料,電碳制品,電池原料,鉛筆原料,填充料及涂料等;中碳石墨(固定碳含量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(固定碳含量大于或等于50.0%～80.0%)主要用于鑄造涂料.
   微晶石墨分為有鐵要求者和無鐵要求者2類,依照產(chǎn)品固定碳含量,最大粒徑分為60個牌號,各種牌號石墨產(chǎn)品其外觀要求產(chǎn)品中不得有肉眼可見的木屑,鐵屑,石粒等雜物,產(chǎn)品不被其他雜質(zhì)污染.微晶石墨中酸溶鐵含量不大于1%者,主要用于鉛筆,電池,焊條,石墨乳劑,石墨軸承的配料及電池碳棒的原料等;無鐵要求的微晶石墨主要用于鑄造材料,耐火材料,染料及電極糊等原料.
 我國已生產(chǎn)開發(fā)出石墨礦產(chǎn)品(包括選礦,化學(xué)提純產(chǎn)品)和石墨制品兩大類,若干系列產(chǎn)品.
   1,選礦及化學(xué)提純產(chǎn)品:根據(jù)其生產(chǎn)方法和固定碳含量的不同,天然鱗片石墨分為高純石墨,高碳石墨,中碳石墨,低碳石墨四種.
   2,石墨制品:根據(jù)其生產(chǎn)工藝和用途不同,主要有膠體石墨,可膨脹石墨及其制品,碳素石墨制品和石墨坩堝等深加工產(chǎn)品.
   3,我國重點發(fā)展的石墨深加工產(chǎn)品:
   異性碳;
   氟化石墨;
   滲硅石墨;
   顯象管石墨乳;
   鏗離子電池碳材料;
   燃料電池碳材料.

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