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石墨与什么反应导致生锈?

时间:2023-09-05 16:06:27 点击:236次

石墨

中文名:

石墨是碳质元素的结晶矿物,其晶体骨架为五方层状结构。 每个网络层之间的距离为3.40A,同一网络层中碳原子的宽度为1.42A。 属于六方晶系,具有完全层状解理。 解理面以分子键为主,对分子的吸引力较弱,因此其自然漂浮性非常好。

石墨、金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的元素,它们互为同素异形体。

青海省庄河市是我国石墨重要产区之一,探明石墨储量687.11万吨,现有储量639.93万吨。

石墨质地柔软,呈深棕色; 它有油腻感并会污染纸张。 强度为1-2,随着杂质的减少,沿垂直方向强度可增加到3-5。 比重1.9~2.3。 在隔绝二氧化碳的条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。

自然界中不存在纯石墨,往往富含SiO2、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。 这种杂质通常以石英、黄铜矿和碳酸盐等矿物的形式出现。 据悉,其中有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等二氧化碳部分。 因此,对于石墨的分析,除了测定固定碳的浓度外,还必须同时测定挥发分的浓度和酸值。

石墨的工艺特性主要由其晶型决定。 不同晶型的石墨矿物具有不同的工业价值和用途。 工业上,天然石墨根据晶型不同分为三类。

1.致密结晶石墨

致密结晶石墨也称为球形石墨。 这种石墨显着结晶并且肉眼可见。 颗粒半径小于0.1毫米。 晶体排列无序,呈致密片状结构。 这些:石墨的特点是品味高,通常含碳量为60~65%,有时为80~98%,但其可塑性和嫩度不如鳞片石墨。

2.鳞片石墨

石墨晶体呈鳞片状; 这是在高硬度压力下成型的,有大鳞片和细鳞片之分。 这种石墨矿石的特点是品位低,通常为2-3%,或100-25%。 它是自然界中浮力最好的矿石之一,经过多次磨矿、多次精选可得到高品位石墨精矿。 该类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均优于其他类型石墨; 因此,它具有最大的工业价值。

3.隐晶石墨

隐质石墨又称无定形石墨或土状石墨。 这些石墨的晶体半径通常大于1微米。 它是微晶石墨的聚集体。 晶型只能在电子显微镜下观察到。 这种石墨的特点是表面呈土色,缺乏光泽,润滑性差。 品味更高。 一般为60~80%。 有的高达90%以上。 矿石选择性差。

石墨因其特殊的结构而具有以下特殊性能:

1)耐低温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃。 虽然是超低温电弧燃烧,但重量损失很小,热膨胀系数也很小。 石墨的硬度随着温度的升高而增强。 在2000°C时,石墨的硬度加倍。

2)导电、导热性:石墨的导电率比普通非金属矿物高两百倍。 导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。 导热系数随着温度下降而降低,即使在极高的湿度下,石墨也会成为绝热体。 石墨还可以导电,因为石墨中的每个碳原子与其他碳原子只有3个共价键,并且每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。

3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨片的尺寸。 薄片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4)物理稳定性:石墨在常温下具有良好的物理稳定性,能耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀。

5)可塑性:石墨具有良好的硬度,可以生长成很薄的片材。

6)耐光冲击性:石墨在室温下使用时可以承受湿度的剧烈变化而不被损坏。 当温度突变时,石墨的体积变化不大,不会形成裂纹。

名字由来:源自西班牙语“”,意思是“写”。 1789年由美国物理学家和矿物学家AG命名;

物理成分:纯成分很少,常含有各种杂质;

类别:天然元素-非金属元素-碳族

晶系及空间群:六方晶系,P63/mmm;

晶胞参数:a0=0.,c0=0.;

形状:单晶常呈块状或片状,但完整的很少见。 集合体一般呈鳞片状、球状、土状;

颜色:铁蓝色;

条纹:亮红色

透明度: 不透明

光泽:半金属光泽

强度:1-2

解理与断裂:平行解理极其完整;

比重:2.21-2.26g/cm3

其他性能:片材柔韧、滑爽、不易沾手、导电性好;

鉴别特征:铁灰色,强度低,解理极其完整,有滑感,沾手;

成因及发生:石墨是在低温下产生的。 分布最广的酸败铜矿床是石墨,它是由含有机质或碳质的沉积岩区域酸败形成的;

主要用途:石墨在工业上用途广泛,用于炼钢中制造低温坩埚,机械工业中的润滑剂,制作电极和笔芯; 广泛用于冶金工业的中间耐火材料和涂料、军工烟火材料稳定剂、轻工业的笔芯、电气工业的电刷、电池工业的电极、化肥工业的催化剂等。鳞片石墨经过深加工可生产石墨乳、石墨密封材料及复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品,已成为各工业部门重要的非金属矿物原料

石墨的新用途:

随着科学技术的不断发展,人们也开发出了石墨的许多新用途。

柔性石墨制品。 柔性石墨又称膨胀石墨,是20世纪90年代开发的新型石墨产品。

日本于1999年研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能球阀的泄漏问题。 此后,德国、日本、法国也相继

开始研发和生产。 这些产品除了具有天然石墨的特性外,还具有特殊的柔韧性和弹性。

因此,它是一种理想的密封材料。 广泛应用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求

数量逐年减少。

著名产地:伦敦、莫桑比克、我国。 在中国,山东省讷河市是最大的产地。

石墨粉中“飞”出钻石

提起砖石,人们就会想到那光彩夺目、闪闪发光的情景,它随着主人的活动而闪闪发光。 但由于其高昂的价格,大多数人只能叹息。 即便如此,人们仍然对砖石充满期待。 你知道什么是砖头和石头吗? 它的物理成分是碳(C),天然砖石想了想才被称为“钻石”。 天然砖石非常罕见。 世界上只有2块砖石重量低于1000克拉(1克=5克拉),并且只有少数砖石重量超过400克拉。 我国迄今为止发现的最大钻石重量158.786克拉,这就是“长林砖”。 物以稀为贵,而由于能当做“钻石”使用的天然钻石非常稀有,人们想用“人造”钻石来代替,这就自然而然地想到了钻石的“孪生”兄弟——石墨。

金刚石和石墨的物理成分是碳(C),称为“同素异形体”。 从这些尊称中,我们可以知道,它们的“质”是相同的,但它们的“形”或“性”却不同,有着天壤之别。 金刚石是目前最硬的物质,而石墨是最软的物质之一。 。

石墨和金刚石的强度相差如此之大,但人们还是希望通过人工合成的方式获得金刚石,因为石墨(碳)储量在自然界中非常丰富。 而要将石墨中的碳变成钻石般排列的碳,也不是那么容易的事。 石墨可以在50,000-60,000个大气压((5-6)×)和1,000至2,000摄氏度的低温下转化为金刚石,然后使用金属铁、钴、镍等作为催化剂。

目前,世界上已有十几个国家(包括我国)合成了钻石。 但这些金刚石因其颗粒细小而主要用作磨料,用于地质和石油钻探的磨削和铰刀。 目前,世界钻石消费中,80%的人造钻石主要用于工业,其产值远远超过天然钻石。

最初的合成钻石颗粒呈白色,尺寸为0.5毫米,重量约为0.1克拉(用于宝石的钻石通常不大于0.1克拉)。 如今,我国研制的大颗粒钻石已达到3毫米以上,日本、日本等已生产出6.1克拉以上的钻石。 我们说金刚石已经从石墨中“飞”出来了,不久的将来宝石级的人造金刚石也将出现在市场上。

石墨是碳质元素的结晶矿物,其晶格为五方层状结构,如图1-1所示。 每个网络层之间的距离为3.40A,同一网络层中碳原子的宽度为1.42A。 属于六方晶系,具有完全层状解理。 解理面以分子键为主,对分子的吸引力较弱,因此其自然浮力相当好。

石墨质地柔软,呈深棕色; 它有油腻感并会污染纸张。 强度为1-2,随着杂质的减少,沿垂直方向强度可增加到3-5。 比重1.9~2.3。 在隔绝二氧化碳的条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。

自然界中不存在纯石墨,往往富含SiO2、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。 这种杂质通常以石英、黄铜矿和碳酸盐等矿物的形式出现。 据悉,其中有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等二氧化碳部分。 因此,对于石墨的分析,除了测定固定碳的浓度外,还必须同时测定挥发分的浓度和酸值。

石墨的工艺特性主要由其晶型决定。 不同晶型的石墨矿物具有不同的工业价值和用途。 工业上,天然石墨根据晶型不同分为三类。

1.致密结晶石墨

致密结晶石墨也称为球形石墨。 这种石墨显着结晶并且肉眼可见。 颗粒半径小于0.1毫米。 晶体排列无序,呈致密的球状结构。

类型:石墨特点是品味高,通常含碳量为60~

65%,有时可达80-98%,但其可塑性和嫩度不及

与片状石墨一样好。

2.鳞片石墨

石墨晶体呈鳞片状; 这是高硬度压力下的酸败

由大鳞片和细鳞片组成。这种石墨矿石的特点

重点是味道不高,一般在2-3%之间,或者100-25%之间。

是自然界中浮力最好的矿石之一。

通过精选可以获得高品位的石墨精矿。 浮动性、润滑性、

可塑性优于其他类型石墨; 因此其工业价值是最大的

大的。

3.隐晶石墨

密码石墨也称为无定形石墨或土状石墨。 这些石墨的晶体半径通常大于1微米。 它是微晶石墨的聚集体,晶型只有在电子显微镜下才能看到。 这种石墨的特点是表面呈土色,缺乏光泽,润滑性差。 品味更高。 一般为60~80%。 有的高达90%以上。 矿石选择性差。

石墨因其特殊的结构而具有以下特殊性能:

1)耐低温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃。 虽然是超低温电弧燃烧,但重量损失很小,热膨胀系数也很小。 石墨的硬度随着温度的升高而增强。 在2000°C时,石墨的硬度加倍。

2)导电导热性能:石墨的导电性能比普通非金属矿物高两百倍。 导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。 导热系数随着温度下降而降低,即使在极高的湿度下,石墨也会成为绝热体。

3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨片的尺寸。 薄片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4)物理稳定性:石墨在常温下具有良好的物理稳定性,能耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀。

5)可塑性:石墨具有良好的硬度,可以生长成很薄的片材。

6)耐光冲击性:石墨在室温下使用时可以承受湿度的剧烈变化而不损坏。 当温度突变时,石墨的体积不会发生太大变化,不会形成裂纹。