山西石墨電極廠家和您一起了解天 然石墨和人造石墨的區(qū)別與聯(lián)系
1. 石墨分類與特點:
1.1 天 然石墨
天 然石墨是富碳有 機物在高溫高壓地質環(huán)境長期作用下轉變形成的,是大自然的結晶。天 然石墨的工藝特性主要取決于它的結晶形態(tài)。結晶形態(tài)不同的礦物,具有不同的工業(yè)價值和用途。天 然石墨的種類較多,根據(jù)結晶形態(tài)不同,工業(yè)上將天 然石墨分為致密結晶狀石墨、鱗片石墨和隱晶質石墨三類。我國主要有鱗片石墨和隱晶質石墨兩大類。
1.2 人造石墨
人造石墨類似于結晶學中的多晶體。人造石墨種類繁多,生產(chǎn)工藝千差萬別。廣義上來說,一切通過有 機物炭化再經(jīng)石墨化高溫處理后得到的石墨材料均可統(tǒng)稱為人造石墨,如炭(石墨)纖維、熱解炭(石墨)、泡沫石墨等。而狹義上的人造石墨通常是指以雜質含量較低的炭質原料(石油焦、瀝青焦等)為骨料、煤瀝青等為粘結劑,經(jīng)過配料、混捏、成型、炭化(工業(yè)上稱為焙燒)和石墨化等工序制得的塊狀固體材料,如石墨電極、熱等靜壓石墨等。
2.天 然石墨與人造石墨的區(qū)別和聯(lián)系阿
鑒于以上天 然石墨為原料制備出來的通常是狹義的人造石墨,現(xiàn)僅分析和討論天 然石墨與狹義人造石墨的區(qū)別與聯(lián)系。
2.1 晶體結構
天 然石墨:晶體發(fā)育較為完善,鱗片石墨的石墨化程度更在98以上,而天 然微晶石墨的石墨化程度通常在93以下。
人造石墨:晶體發(fā)育程度取決于原材料及熱處理溫度。一般來說,熱處理溫度越高,其石墨化程度也就越高。目前工業(yè)生產(chǎn)的人造石墨,其石墨化程度通常低于90。
2.2 組織結構
天 然鱗片石墨:是一種單晶,組織結構較簡單,僅存在結晶學上的缺 陷(如點缺 陷、位錯、層錯等),宏觀上表現(xiàn)出各向異性的特征。天 然微晶石墨的晶粒較小,晶粒之間雜亂排列且存在雜質脫除后的孔洞,宏觀上表現(xiàn)出各向同性。
人造石墨:可看作是一種多相材料,包括石油焦或瀝青焦等炭質顆粒轉化的石墨相、包覆在顆粒周圍的煤瀝青粘結劑轉化的石墨相、顆粒堆積或煤瀝青粘結劑經(jīng)熱處理后形成的氣孔等。
2.3 物理形態(tài)
天 然石墨:通常以粉體形態(tài)存在,可單獨使用,但通常與其它材料復合后使用。
人造石墨:形態(tài)較多,既有粉狀,也有纖維狀和塊狀,而狹義的人造石墨通常為塊狀,使用時需要加工成一定形狀。
2.4 理化性質
在理化性質方面,天 然石墨與人造石墨既有共性,也存在性能上的差異。如天 然石墨與人造石墨都是熱和電的良導體,但對于相同純度和粒度的石墨粉體來說,天 然鱗片石墨的傳熱性能和導電性能Z好、天 然微晶石墨次之,人造石墨Z低。石墨具有的較好的潤滑性和一定的可塑性,天 然鱗片石墨的晶體發(fā)育較完善,摩擦系數(shù)較小,潤滑性Z好,可塑性Z高,而致密結晶狀石墨和隱晶質石墨次之,人造石墨較差。
3. 天 然石墨與人造石墨的應用領域
石墨具有許多優(yōu)良的性質,因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部門獲得廣泛應用。天 然石墨與人造石墨的應用領域既有相互重疊的部分,也有不相同的地方。
3.1 冶金工業(yè)
在冶金工業(yè)中,天 然鱗片石墨因抗 氧化性較好可用于生產(chǎn)鎂碳磚和鋁碳磚等耐火材料。人造石墨可以作為煉鋼電極,而天 然石墨制成的電極就難以用于使用條件較苛刻的煉鋼電爐。
3.2 機械工業(yè)
在機械工業(yè)中,石墨加工石墨材料通常用作耐磨和潤滑材料。天 然鱗片石墨的潤滑性較好,常用作潤滑油的添加劑。輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用人造石墨制成的活塞環(huán)、密封圈和軸承,工作時無需加入潤滑油。天 然石墨與高分子樹脂復合材料也可用于上述領域,但耐磨性不如人造石墨。
3.3 化學工業(yè)
人造石墨具有耐腐蝕、導熱性好、滲 透率低等特點,在化學工業(yè)中廣泛用于制作熱交換器、反應槽、吸收塔、過濾器等設備。天 然石墨與高分子樹脂復合材料也可用于上述領域,但導熱性、耐腐蝕性不如人造石墨。
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