Wetenskappopularisering - Grafiet

Apr 10, 2026

Los 'n boodskap

 

Ontwikkelingsgeskiedenis

Reeds in die 1930's het die Li Mao-grafietmyn in Jixi, Heilongjiang-provinsie, en die Shanshui-klipgrafietmyn in die Shandong-provinsie met die produksie en verwerking van grafiet begin. Destyds was die veredelingsproses eenvoudig, die werksomstandighede vir werkers was swak, en die produktiwiteit was uiters laag, met 'n jaarlikse uitset van slegs etlike duisende ton. Na 'n paar dekades van ontwikkeling het die uitset van grafiet- en koolstofprodukte in China vinnig gestyg. Van 2004 tot 2011 was die saamgestelde jaarlikse groeikoers van grafiet- en koolstofprodukproduksie 22,12%. In 2011 was die uitset van grafiet- en koolstofprodukte in China 2556,17 miljoen ton, met 'n jaar-tot-toename van 21,98%.

Grafiet- en koolstofprodukte beskik oor uitstekende eienskappe en word toenemend wyd gebruik. Hul produksievermoë en ekonomiese voordele toon 'n vinnige groeineiging. In 2011 was die ontwikkeling van China se grafiet- en koolstofproduktebedryf vinnig. Die ondernemings binne die bedryf het 'n hoë vermoë gehad om koste te bestuur en te beheer en het sterk winsgewendheid gehad. Volgens data van die Nasionale Buro vir Statistiek het die industriële uitsetwaarde van China se grafiet- en koolstofproduktebedryf in 2011 167,564 miljard yuan bereik; die verkoopsinkomste was 167,765 miljard yuan, wat met 40,58% toegeneem het; die totale wins was 10,959 miljard yuan, wat met 50,87% toegeneem het. Met die voortdurende uitbreiding van toepassings het die mededinging in China se grafiet- en koolstofprodukte-industrie ook al hoe strawwer geword.

Daar is 'n groot aantal ondernemings wat betrokke is by grafiet- en koolstofprodukte binne die produksieskaal in China, en die konsentrasievlak is relatief laag. Teen die einde van 2011 was daar 871 ondernemings onder die produksieskaal in China se grafiet- en koolstofproduktebedryf. Die totale verkoopsinkomste van die top tien ondernemings het slegs 13,46% van die hele bedryf uitgemaak. Vanuit die perspektief van die ontwikkelingstendens en mededingende landskap van die globale grafiet- en koolstofproduktemark, sal die grafiet- en koolstofproduktebedryf in China in die toekoms geleidelik in groot groepe gekonsentreer word, en die konsentrasievlak van hierdie industrie sal verder toeneem.

Met die vinnige ontwikkeling van nywerhede soos metallurgie, chemiese ingenieurswese, masjinerie, mediese toestelle, kernenergie, motors, lugvaart, ens. in China, sal die vraag na grafiet- en koolstofprodukte in hierdie bedrywe aanhou toeneem, en die Chinese grafiet- en koolstofprodukte-industrie sal 'n vinnige groeikoers handhaaf. Van 2006 tot 2011 was die jaarlikse saamgestelde groeikoers van verkoopsinkomste in China se grafiet- en koolstofproduktebedryf 36,56%.

Oorsprong van die naam

Afgelei van die Griekse woord "graphein", wat "gebruik vir skryf" beteken. Dit is in 1789 deur die Duitse chemikus en mineraloog AG Werner genoem.

1

Koolstof

Koolstof is 'n baie algemene element wat in verskeie vorme in die atmosfeer en die aardkors voorkom. Koolstof in sy elementêre vorm word al lank deur mense erken en gebruik. 'n Reeks koolstofverbindings - organiese stowwe - is die basis van lewe. Koolstof is een van die komponente van ru-yster, smee-yster en staal. Koolstof kan chemies met homself kombineer om 'n groot aantal verbindings te vorm, wat belangrike molekules in biologie en handel is. Die meeste molekules in lewende organismes bevat koolstof.

2

Bestaansvorm

Koolstof bestaan ​​in verskeie vorme, insluitend kristallyne elementêre koolstof soos diamant en grafiet; amorfe koolstof soos steenkool; komplekse organiese verbindings soos diere en plante; en karbonate soos marmer. Die fisiese en chemiese eienskappe van elementêre koolstof hang af van sy kristalstruktuur. Diamant, wat uiters hard is, en grafiet, wat sag en glad is, het verskillende kristalstrukture en dus duidelike voorkoms, digthede, smeltpunte, ens.

Eiendomskenmerke

By kamertemperatuur is die chemiese eienskappe van elementêre koolstof relatief stabiel en dit los nie in water, verdunde sure, verdunde basisse of organiese oplosmiddels op nie. By hoë temperature reageer dit met suurstof om te verbrand, wat koolstofdioksied of koolstofmonoksied genereer. Slegs waterstof kan direk met elementêre koolstof in halogene reageer. Onder verhittingstoestande is elementêre koolstof relatief maklik om deur sure geoksideer te word; by hoë temperature kan koolstof ook met baie metale reageer om metaalkarbiede te vorm. Koolstof is reduseerbaar en kan gebruik word om metale by hoë temperature te smelt. Daarbenewens kan grafiet deur chloorsulfonsuur opgelos word, wat 'n chloorsulfonsuur-"oplossing" van enkel--laag grafeen vorm.
Grafiet is 'n kristallyne mineraal van koolstofhoudende elemente. Sy kristallyne raamwerk is 'n seskantige gelaagde struktuur. Die afstand tussen elke laag is 340 pm, en die spasiëring tussen koolstofatome in dieselfde laag is 142 pm . . Dit behoort aan die seskantige kristalstelsel en het 'n volledige gelaagde splitsing. Die splitsingsvlakke bestaan ​​hoofsaaklik uit molekulêre bindings en het relatief swak molekulêre aantrekkingskrag, dus is die natuurlike dryfbaarheid daarvan baie goed.

Weens sy unieke struktuur beskik grafiet oor die volgende spesiale eienskappe:

1) Hitteweerstand: Die smeltpunt van grafiet is 3850 ± 50 grade, en sy kookpunt is 4250 grade. Selfs nadat dit verbrand is deur ultra- hoë temperatuur elektriese boë, is die gewigsverlies baie klein, en die termiese uitsettingskoëffisiënt is ook baie laag. Die sterkte van grafiet neem toe met die toename in temperatuur. By 2000 grade verdubbel die sterkte van grafiet.

2) Elektriese en termiese geleidingsvermoë: Die elektriese geleidingsvermoë van grafiet is meer as 100 keer hoër as dié van gewone nie-metaalminerale. Die termiese geleidingsvermoë daarvan oorskry dié van metale soos staal, yster en lood. Die termiese geleidingsvermoë neem af soos die temperatuur styg, en selfs by uiters hoë temperature word grafiet 'n isolator. Grafiet kan elektrisiteit gelei omdat elke koolstofatoom in grafiet slegs 3 kovalente bindings met ander koolstofatome vorm, en elke koolstofatoom behou steeds een vrye elektron om elektriese lading oor te dra.

3) Smeervermoë: Die smeer-eienskap van grafiet hang af van die grootte van die grafietvlokkies. Hoe groter die vlokkies, hoe laer die wrywingskoëffisiënt en hoe beter die smeerprestasie.

4) Chemiese stabiliteit: Grafiet vertoon uitstekende chemiese stabiliteit by kamertemperatuur en kan korrosie van sure, alkalieë en organiese oplosmiddels weerstaan.

5) Plastisiteit: Grafiet het goeie taaiheid en kan in baie dun velle gemaal word.
6) Termiese skokweerstand: Wanneer dit by kamertemperatuur gebruik word, kan grafiet drastiese temperatuurveranderinge weerstaan ​​sonder om beskadig te word. Tydens temperatuurskommelings is die volumeverandering van grafiet minimaal en geen krake sal vorm nie.

3

Smeltpunt van grafiet
Die smeltpunt van diamant is 3823K, terwyl dié van grafiet 3925K is. Die smeltpunt van grafiet is hoër as dié van diamant.
Die vergelyking van die smeltpunte van grafiet en diamant kan nie bloot vanuit die aspek van bindingsenergie beskou word nie. As die aantal gebreekte bindings tydens smelting geïgnoreer word, sal die verkry data nie betroubaar wees nie.

Allotropiese vorms
Grafiet, diamant, koolstof 60, koolstof nanobuise, grafeen, ens. is almal elementêre vorms van die koolstof element. Hulle is almal isomere van dieselfde element.

Oorsprong en verspreiding
Vorming en voorkoms: Grafiet word onder hoë temperature gevorm. Die mees wydverspreide tipe is die metamorfe neerslag van grafiet, wat gevorm word deur streeksmetamorfose van sedimentêre gesteentes ryk aan organiese materiaal of koolstofhoudende materiale.
Bekende produksiegebiede: Ticonderoga, New York, Madagaskar en Ceylon.

Klassifikasie van grafiet

Die tegnologiese eienskappe van grafiet hang hoofsaaklik af van sy kristallyne vorm. Grafietminerale met verskillende kristallyne vorms het verskillende industriële waardes en toepassings. In die industrie, gebaseer op die verskillende kristallyne vorms, word grafiet in drie kategorieë geklassifiseer.

Delanium grafiet

In die breë kan na alle grafietmateriale wat verkry word deur organiese karbonisasie gevolg deur hoë-temperatuurbehandeling vir grafitisering na verwys word as kunsmatige grafiet, soos koolstofvesels, pirolitiese koolstof en skuimgrafiet, ens. Alhoewel dit in 'n nouer sin is, verwys kunsmatige grafiet gewoonlik na 'n laagagtige {2}-koolstofmateriaal wat geproduseer word die basismateriaal, steenkoolasfalt as die bindmiddel, en deur prosesse soos bundeling, vermenging, gietvorm, karbonisasie en grafitisering. Voorbeelde sluit in grafietelektrodes en isostatiese drukgrafiet.

Kunsmatige grafiet kan oor die algemeen in vier tipes gietmetodes geklassifiseer word: vibrasie giet, ekstrusie giet, kompressie giet, en isostatiese pers giet.

Kristallyn Vlokgrafiet

Die grafietkristalle is in die vorm van vlokkies; hulle word gevorm deur metamorfose onder hoë druk, en daar is groot vlokkies en klein vlokkies. Die kenmerke van hierdie tipe grafieterts is dat sy graad nie hoog is nie, gewoonlik wissel van 2% tot 3%, of tussen 10% en 25%. Dit is een van die beste drywende ertse in die natuur, en deur meervoudige maal en seleksie kan hoë-grafietkonsentraat verkry word. Die dryfbaarheid, smeerbaarheid en plastisiteit van hierdie tipe grafiet is beter as dié van ander tipes grafiet; daarom is die industriële waarde daarvan die grootste.
Gfanitiese grafiet

Kriptokristallyne grafiet staan ​​ook bekend as mikrokristallyne grafiet of aardse grafiet. Die kristaldiameters van hierdie tipe grafiet is oor die algemeen minder as 1 mikrometer, en die spesifieke oppervlakarea wissel van 1 tot 5 m2/g. Dit is 'n versameling mikrokristallyne grafiet en kan slegs in die vorm van kristalle onder 'n elektronmikroskoop gesien word. Die kenmerke van hierdie tipe grafiet is dat sy oppervlak aards is, nie glans het nie en effens swakker smeer as vlokgrafiet. Die graad is relatief hoog. Dit is gewoonlik 60-85%. 'n Paar kan meer as 90% bereik. Dit word meestal in die gieterybedryf gebruik.

Spesiale gietmetode

Grafiet word wyd in die industrie gebruik en word in byna elke sektor gebruik. Die mees algemeen gebruikte tipe in die industrie is kunsmatige grafiet, ook bekend as spesiale grafiet. Afhangende van die manier waarop dit gevorm word, kan dit in die volgende tipes geklassifiseer word.

1. Isostatiese druk grafiet. Dit is wat baie mense "drie-hoë grafiet" noem, maar dit is nie noodwendig isostatiese druk net omdat dit "drie-hoog" is nie.
2. Gevormde grafiet
3. Geëxtrudeerde grafiet, meestal gebruik as elektrode materiaal.
Onder hulle, volgens die deeltjiegrootte van grafiet, kan dit ook verdeel word in: gedetailleerde struktuur grafiet, medium-growe grafiet (met 'n algemene deeltjiegrootte van ongeveer 0,8 mm), en elektrodegrafiet (2-4 mm).

Grafiet kristal gemengde kristal

In grafietkristalle vorm die koolstofatome in dieselfde laag kovalente bindings deur sp2 hibridisasie. Elke koolstofatoom is deur drie kovalente bindings aan drie ander atome verbind. Die ses koolstofatome vorm 'n reëlmatige seskantige ring op dieselfde vlak wat in 'n gelaagde struktuur strek. Die bindingslengtes van die C-C-bindings is almal 142 pm, wat presies binne die bindingslengtereeks van atoomkristalle val. Daarom, vir dieselfde laag, is dit 'n atoomkristal. Op dieselfde vlak het elke koolstofatoom nog een p-orbitaal oor, en hulle oorvleuel met mekaar. Die elektrone is relatief vry, gelykstaande aan die vrye elektrone in metale, dus kan grafiet hitte en elektrisiteit gelei, wat 'n kenmerk van metaalkristalle is. Daarom behoort dit ook tot die kategorie metaalkristalle.

6

Die lae in 'n grafiet kristal word geskei deur 340 pm, wat 'n relatief groot afstand is. Hulle word bymekaar gehou deur van der Waals-kragte, wat beteken dat hulle aan 'n molekulêre kristal behoort. As gevolg van die sterk binding tussen koolstofatome op dieselfde vlakke laag is dit egter uiters moeilik om hulle te breek, dus is die smeltpunt van grafiet ook baie hoog en die chemiese eienskappe daarvan is stabiel.
Gegewe sy unieke bindingsmodus, kan dit nie bloot as 'n atoomkristal of 'n molekulêre kristal geklassifiseer word nie. In moderne terme word dit as 'n gemengde kristal beskou.

Kristal eienskappe

Kristalstelsel en ruimtegroep: Seskantige kristalstelsel, P63/mc
Selparameters: a0=0.246 nm, c0=0.670 nm
Tipiese gelaagde struktuur, koolstofatome is in lae gerangskik, elke koolstof is op gelyke afstande aan aangrensende koolstof verbind, die koolstofstowwe in elke laag is in 'n seskantige ringpatroon gerangskik, die seskantige ringe van koolstofe in aangrensende lae word in die parallelle vlakrigting verplaas voordat dit gesuperponeer word om die gelaagde struktuur te vorm. Verskillende tipes polimorfe word veroorsaak deur verskillende oriëntasies en afstande van die verplasings. Die afstand tussen koolstofatome in die boonste en onderste lae is baie groter as dié tussen koolstofatome binne dieselfde laag (die C-C-afstand binne die laag=0.142 nm, die C-C-afstand tussen lae=0.340 nm)
Vorm: Enkelkristalle is gewoonlik in 'n vel-agtige of plaatvormige-vorm, maar volledige kristalle word selde gesien. Aggregate is gewoonlik in 'n skaal-agtige, blok-agtige en grond-agtige vorm.
Kleur: Yster swart

7

Streep: Helder swart
Deursigtigheid: Nie-deursigtig nie
Glans: Half-metaalglans
Hardheid: 1-2
Diaphaneity en fraktuur: Parallelle splitsing is uiters volledig
Soortlike gewig: 2.21 - 2.26 g/cm³
Spesifieke oppervlakte: 5 - 10 m²/g
Ander eienskappe: Die dun vel is buigsaam, het 'n gladde gevoel, is geneig om hande te vlek en het goeie elektriese geleidingsvermoë
Identifikasie-eienskappe: Yster swart kleur, lae hardheid, 'n groep uiters volledige klowe, 'n gladde gevoel en vlekke op hande; as sinkdeeltjies wat met kopersulfaatoplossing bevochtig is op grafiet geplaas word, kan koperkolle neerslaan, maar geen sodanige reaksie vind op grafiet-soos molibdeniet plaas nie.

Grafiet en Diamant

Wanneer mense aan diamante dink, assosieer hulle dit dadelik met die skitterende en briljante tonele, wat helder skyn soos hulle beweeg. Weens hul hoë prys word die meeste mense egter afgeskrik om dit te bekom. Natuurlike diamante word eers "diamante" genoem nadat dit uit diamante gepoleer is. Natuurlike diamante is uiters skaars. In die wêreld is daar net twee diamante wat meer as 1000 karaat weeg (1 gram=5 karaat), en daar is net 'n paar diamante wat meer as 400 karaat weeg. Die grootste diamant wat tot dusver in China ontdek is, weeg 158.786 karaat en word "Changlin Diamond" genoem. Soos die spreekwoord sê, "rariteit maak iets waardevol". Omdat natuurlike diamante wat as "diamante" gebruik kan word, baie skaars is, wil mense dit met "kunsmatige" diamante vervang. Dit lei natuurlik tot die idee van die "tweeling" van diamant - grafiet.

Die chemiese samestelling van beide diamant en grafiet is koolstof (C), en daar word na hulle verwys as "allotropiese vorms" van dieselfde element. Uit hierdie term kan dit verstaan ​​word dat hulle dieselfde "aard" het, maar hul "vorm" of "eienskappe" is anders en redelik duidelik. Diamant is tans die hardste stof, terwyl grafiet een van die sagste stowwe is.

7

Die hardheidsverskil tussen grafiet en diamant is so beduidend, tog hoop mense steeds om diamant deur kunsmatige sintesemetodes te verkry omdat grafiet (koolstof) volop in die natuur beskikbaar is. Om die koolstof in grafiet in die koolstofrangskikkingspatroon van diamant te transformeer is egter nie 'n maklike taak nie. Onder 5-60 000 atmosfeer van druk ((5-6) × 10³ MPa) en temperature wat wissel van 1000 tot 2000 grade Celsius, met die gebruik van metaalkatalisators soos yster, kobalt en nikkel, kan grafiet in diamantpoeier omskep word.

Meer as 'n dosyn lande regoor die wêreld het diamante suksesvol gesintetiseer. Hierdie tipe diamant het egter baie fyn deeltjies en die hooftoepassing daarvan is as slypmateriaal, wat gebruik word vir die sny en in die boor van geologiese en petroleumputte. Tans, in die wêreld se diamantverbruik, word 80% van die kunsmatige diamante hoofsaaklik in die industrie gebruik, en die produksie daarvan oorskry verreweg die produksie van natuurlike diamante.

Die aanvanklik gesintetiseerde diamantdeeltjies was swart, 0.5 mm groot, en het ongeveer 0.1 karaat geweeg (die minimum grootte vir edelsteen-kwaliteit diamante is oor die algemeen nie minder nie as 0.1 karaat). Lande soos die Verenigde State en Japan het reeds diamantdeeltjies vervaardig wat tot 6,1 karaat weeg. Ons kan sê dat diamante uit grafiet "gevlieg" het. Edelsteen-kwaliteit sintetiese diamante sal ook in die nabye toekoms op die mark beskikbaar wees.

Produkte beskrywing

Grafietsuiwering: Daar is twee metodes: chemiese suiwering en fisiese suiwering.

1.Chemiese suiwering trek voordeel uit die eienskappe van grafiet wat bestand is teen sure, alkalieë en korrosie. Dit behels die behandeling van grafietkonsentraat met sure en alkalieë om onsuiwerhede op te los, wat dan weggespoel word om die graad van die konsentraat te verhoog. Chemiese suiwering kan hoë-koolstofgrafiet met 'n graad van 99% lewer. Daar is verskeie metodes van chemiese suiwering, waaronder die hoë-temperatuursamesmeltingsmetode met natriumhidroksied die mees gebruikte is.

Die basiese beginsel is dat onder hoë-temperatuurtoestande bo 500 grade, die onsuiwerhede in grafiet (hoofsaaklik silikaatminerale) reageer met bytsoda, dws NaOH, om wateroplosbare reaksieprodukte te vorm-. Deur die reaksieprodukte met water te loog, kan sommige onsuiwerhede uitgeskakel word. Vir ander onsuiwerhede, soos ysteroksiede, word hulle na alkalisamesmelting geneutraliseer met HCl om water-oplosbare ysterchloried te vorm, wat deur waterwas verwyder kan word.

In die bogenoemde prosesvloei is die konsentrasie van NaOH ongeveer 50%, en dit word met grafiet gemeng in 'n verhouding van 1:0.8. Dit wil sê, vir elke 1 ton hoë-koolstofgrafiet wat geproduseer word, word ongeveer 0,4 ton NaOH verbruik. Die bykomende hoeveelheid HCl is ongeveer 30% van die grafiet. Die brandstof wat gebruik word, is steenkool, ongeveer 0,6 tot 0,7 ton. Die toerusting wat in die alkalisamesmeltingsmetode gebruik word, sluit hoofsaaklik anker--tipe roerders, smeltoonde, spiraalroei-roerders, V-vormige wastenks, ens. in. Die herwinningskoers is 85-90%, en die belegging is 15-200 000 yuan. Alhoewel hierdie proses relatief gevorderd is, het dit ook 'n paar tekortkominge soos hoë waterverbruik, oormatige grafietverlies, lae produksietempo, hoë alkaliverbruik, en die afvalvloeistof wat die omgewing besoedel.

2.Fisiese suiwering, ook bekend as hoë-temperatuursuiwering, gebruik die hoë-temperatuurweerstand van grafiet. Dit plaas die grafiet in 'n elektriese oond, isoleer dit van die lug, en verhit dit tot 2500 grade om die onsuiwerhede (dws oorblyfsels) te laat verdamp en sodoende die graad van die verfynde erts te verhoog. Deur hoë-temperatuursuiwering kan hoë-suiwer grafiet met 'n graad van 99.9% verkry word. 6
Gebruik Tradisionele gebruik

9

1). As vuurvaste materiale: Grafiet en sy produkte beskik oor die eienskappe van hoë temperatuurweerstand en hoë sterkte. In die metallurgiese industrie word hulle hoofsaaklik gebruik om grafiet-kroesies te vervaardig. In staalvervaardiging word grafiet algemeen gebruik as 'n beskermende middel vir staalblokke en as die binnevoering van metallurgiese oonde.

2). As 'n geleidende materiaal: Dit word in die elektriese industrie gebruik vir die vervaardiging van elektrodes, borsels, koolstofstawe, koolstofbuise, positiewe pole van kwikgelykrigters, grafietpakkings, telefoononderdele en bedekkings vir televisiebeeldbuise, ens.

3) As slytvaste-smeermateriaal: Grafiet word algemeen gebruik as 'n smeermiddel in die meganiese industrie. Smeerolie is dikwels nie geskik vir gebruik onder hoë-spoed, hoë-temperatuur- en hoë-druktoestande, terwyl grafietslytasiebestande-materiale sonder smeerolie kan werk by temperature wat wissel van 200 tot 2000 grade en teen baie hoë glyspoed. Baie toerusting vir die vervoer van korrosiewe media gebruik wyd grafietmateriaal om suierkoppies, seëlringe en laers te maak. Wanneer hulle werk, hoef geen smeerolie bygevoeg te word nie. Grafietemulsie is ook 'n goeie smeermiddel vir baie metaalverwerkingsprosesse (draadtrek, pyptrek).

4) Grafiet vertoon uitstekende chemiese stabiliteit. Grafiet wat spesiale verwerking ondergaan het, beskik oor eienskappe soos korrosiebestandheid, goeie termiese geleidingsvermoë en lae deurlaatbaarheid. Dit word wyd gebruik in die vervaardiging van hitteruilers, reaksietenks, kondensators, verbrandingstorings, absorpsietorings, verkoelers, verwarmers, filters en pomptoerusting. Dit word omvattend toegepas in verskeie industriële sektore insluitend petrochemikalieë, hidrometallurgie, suur- en alkaliproduksie, sintetiese vesels, papiervervaardiging, ens., waardeur 'n aansienlike hoeveelheid metaalmateriaal bespaar word. Die variëteite van nie-poreuse grafiet verskil in korrosiebestandheid as gevolg van die verskillende harse wat dit bevat. Dié wat byvoorbeeld met fenolhars geïmpregneer is, is bestand teen suur maar nie teen alkali nie; dié wat met furfurielalkoholhars geïmpregneer is, is bestand teen beide suur en alkali. Die hittebestandheid van verskillende variëteite wissel ook: koolstof en grafiet kan temperature van 2000 tot 3000 grade Celsius weerstaan ​​in verminderde atmosfeer, en begin oksideer by 350 grade Celsius en 400 grade Celsius onderskeidelik in oksiderende atmosfeer; die hittebestandheid van nie-poreuse grafietvariëteite hang ook af van die impregneermiddel, en oor die algemeen het dié wat met fenoliese of furfurielalkohol geïmpregneer is, 'n hittebestandheid onder 180 grade Celsius.

5) . As giet, sandgiet, vormpers en hoë-temperatuur metallurgiese materiale: As gevolg van die lae termiese uitsettingskoëffisiënt van grafiet en sy vermoë om vinnige verkoelings- en verhittingsveranderinge te weerstaan, kan dit as 'n vorm vir glasware gebruik word. Nadat grafiet gebruik is, kan die swart metale komponente produseer met presiese afmetings, gladde oppervlaktes, hoë opbrengs, en kan direk of met geringe verwerking gebruik word, en sodoende 'n groot hoeveelheid metaal bespaar. In die vervaardiging van poeiermetallurgieprosesse soos harde legerings, word grafietmateriale gewoonlik gebruik om vorms en porseleinbote vir sintering te maak. Monokristallyne silikon kristal groei smeltkroeë, sone verfyn houers, ondersteuning toebehore, induksie verwarmers, ens. word almal gemaak van hoë-suiwer grafiet. Daarbenewens kan grafiet ook gebruik word as grafiet-isolasieplate en -basisse vir vakuumsmelting, hoë-temperatuurweerstand-oondbuise, stawe, plate, roosters en ander komponente by hoë temperature.

6) Vir die atoomenergie-industrie en die verdedigingsindustrie: Grafiet het uitstekende neutron-moderator-eienskappe en word as 'n neutron-moderator in atoomreaktore gebruik. Die uraan-grafietreaktor is een van die meer algemeen gebruikte tipes atoomreaktore. Die moderatormateriaal vir krag-atoomreaktors moet 'n hoë smeltpunt, stabiliteit en weerstand teen korrosie hê. Grafiet kan ten volle aan hierdie vereistes voldoen. Die suiwerheid van grafiet wat in atoomreaktore gebruik word, is baie hoog, met onsuiwerheidsinhoud wat nie 'n paar dosyn PPM oorskry nie. In die besonder moet die boorinhoud minder as 0,5 PPM wees. In die verdedigingsbedryf word grafiet ook gebruik om die spuitpunte van vaste-brandstofvuurpyle, die neuse van missiele, dele van ruimtenavigasietoerusting, hitte-isolasiemateriaal en stralingsbeskermingsmateriaal te vervaardig.

7) Grafiet kan ook ketelskaal voorkom. Toetse wat deur relevante eenhede uitgevoer is, het getoon dat die toevoeging van 'n sekere hoeveelheid grafietpoeier (ongeveer 4-5 gram per ton water) by die water afskilfering op die keteloppervlak kan voorkom. Boonop kan grafiet op metaalskoorstene, dakke, brûe en pypleidings aangewend word om korrosie en roes te voorkom.
8) Grafiet kan gebruik word as potloodlood, pigment en poleermiddel. Nadat dit spesiale verwerking ondergaan het, kan grafiet gebruik word om verskeie spesiale materiale vir verskeie industriële sektore te vervaardig.

Elektrode: Waarom kan grafiet koper as 'n elektrode vervang?

 

In die 1960's is koper wyd gebruik as 'n elektrodemateriaal, met 'n toedieningshoeveelheid van ongeveer 90%, terwyl grafiet slegs sowat 10% uitgemaak het. In die 21ste eeu het meer en meer gebruikers grafiet as die elektrodemateriaal begin kies. In Europa is meer as 90% van die elektrodemateriaal grafiet. Hierdie eens dominante elektrodemateriaal, koper, het amper al sy voordele verloor in vergelyking met grafietelektrodes. Wat het hierdie dramatiese verandering veroorsaak? Natuurlik was dit die talle voordele van grafietelektrodes.

10

1. Vinniger verwerkingspoed: Oor die algemeen is die meganiese verwerkingspoed van grafiet 2 tot 5 keer vinniger as dié van koper; terwyl die verwerkingspoed van elektriese ontladingsbewerking 2 tot 3 keer vinniger as koper is. Die materiaal is minder geneig om te vervorm: Die voordeel is veral duidelik in die verwerking van dun elektrode; die versagtingspunt van koper is ongeveer 1000 grade, en dit is geneig tot vervorming as gevolg van hitte; die sublimasietemperatuur van grafiet is 3650 grade; en die termiese uitsettingskoëffisiënt is slegs 1/30 van dié van koper.

2. Ligter gewig: Die digtheid van grafiet is slegs 1/5 dié van koper. Wanneer groot elektrodes ontladingsverwerking ondergaan, kan dit die las op die masjiengereedskap (EDM) effektief verminder; dit is meer geskik vir toepassings op groot vorms.

3. Laer kragverbruik; Aangesien die vonkolie ook koolstofatome bevat, veroorsaak die hoë temperatuur tydens die ontladingsbewerkingsproses dat die koolstofatome in die vonkolie ontbind word, en hulle vorm dan 'n beskermende film op die oppervlak van die grafietelektrode, wat kompenseer vir die verlies van die grafietelektrode.

4. Geen brame nie; Nadat die koperelektrodes verwerk is, moet hulle steeds met die hand geknip word om die brame te verwyder. Die grafietelektrodes het egter nie brame nie, wat 'n aansienlike hoeveelheid koste bespaar en dit makliker maak om outomatiese produksie te bereik.

5. Grafiet is makliker om gemaal en gepoleer te word; omdat die snyweerstand van grafiet slegs 1/5 dié van koper is, is dit meer geskik vir handslyp en polering.

6. Die materiaalkoste is laer en die prys is meer stabiel. Weens die toename in koperpryse die afgelope jare is die prys van isotropiese grafiet nou laer as dié van koper. Onder dieselfde volume is die prys van die universele grafietprodukte van Dongyang Carbonite 30% tot 60% laer as dié van koper, en die prys is meer stabiel met baie min kort-prysskommelings.

Dit is juis hierdie ongeëwenaarde voordeel wat daartoe gelei het dat grafiet koper geleidelik vervang het as die voorkeurmateriaal vir EDM-elektrodes.

Nuwe gebruike van grafiet

Met die voortdurende ontwikkeling van wetenskap en tegnologie het mense baie nuwe toepassings vir grafiet ontdek.

Buigsame grafietprodukte.

Buigsame grafiet, ook bekend as uitgebreide grafiet, is 'n nuwe tipe grafietproduk wat die afgelope jare ontwikkel is. In 1971 het die Verenigde State suksesvol buigsame grafiet-seëlmateriaal ontwikkel, wat die lekkasieprobleem van atoomenergiekleppe opgelos het. Daarna het Duitsland, Japan en Frankryk ook begin om dit na te vors en te vervaardig. Hierdie produk beskik nie net oor die eienskappe van natuurlike grafiet nie, maar het ook spesiale buigsaamheid en elastisiteit. Daarom is dit 'n ideale seëlmateriaal. Dit word wyd gebruik in industriële velde soos petrochemikalieë en atoomenergie. Die internasionale markvraag daarna neem jaar na jaar toe.

Ligte industrie toepassing

Daarbenewens word grafiet ook as 'n poleermiddel en anti-roesmiddel in die ligte industrie vir glas- en papierproduksie gebruik. Dit is 'n onontbeerlike grondstof vir die vervaardiging van potlode, ink, swart verf, ink, en kunsmatige diamante en diamante. Dit is 'n baie goeie-energiebesparende en omgewingsvriendelike materiaal en is as 'n motorbattery gebruik. Met die ontwikkeling van moderne wetenskap en tegnologie en industrie, brei die toepassingsvelde van grafiet voortdurend uit en dit het 'n belangrike grondstof geword vir nuwe saamgestelde materiale in die hoë-tegnologie-veld, wat 'n belangrike rol in die nasionale ekonomie speel.

 

 

 

 

 

 

Stuur Navraag