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人造石墨和天然石墨的区别

发布时间:2017-05-27

人造石墨与石墨的区别
晶体结构
石墨:晶体发育较为完善,鳞片石墨的石墨化程度更在98%以上,而微晶石墨的石墨化程度通常在93%以下。
人造石墨:晶体发育程度取决于原材料及热处理温度。一般来说,热处理温度越高,其石墨化程度也就越高。目前工业生产的人造石墨,其石墨化程度通常低于90%。
组织结构
鳞片石墨:是一种单晶,组织结构较简单,仅存在结晶学上的缺陷(如点缺陷、位错、层错等),宏观上表现出各向异性的特征。微晶石墨的晶粒较小,晶粒之间杂乱排列且存在杂质脱除后的孔洞,宏观上表现出各向同性。
人造石墨:可看作是一种多相材料,包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。
物理形态
石墨:通常以粉体形态存在,可单独使用,但通常与其它材料复合后使用。
人造石墨:形态较多,既有粉状,也有纤维状和块状,而狭义的人造石墨通常为块状,使用时需要加工成形状。
理化性质
在理化性质方面,石墨与人造石墨既有共性,也存在性能上的差异。如石墨与人造石墨都是热和电的良导体,但对于相同纯度和粒度的石墨粉体来说,鳞片石墨的传热性能和导电性能好、微晶石墨次之,人造石墨低。石墨具有的较好的润滑性和可塑性,鳞片石墨的晶体发育较完善,摩擦系数较小,润滑性好,可塑性高,而致密结晶状石墨和隐晶质石墨次之,人造石墨较差。[1]
应用领域编辑
在冶金工业中,鳞片石墨较好可用于生产镁碳砖和铝碳砖等耐火材料。人造石墨可以作为炼钢电极,而石墨制成的电极就难以用于使用条件较苛刻的炼钢电炉。
在机械工业中,石墨材料通常用作耐磨和润滑材料。鳞片石墨的润滑性较好,常用作润滑油的添加剂。输送腐蚀介质的设备,广泛采用人造石墨制成的活塞环、密封圈和轴承,工作时无需加入润滑油。石墨与高分子树脂复合材料也可用于上述领域,但耐磨性不如人造石墨。
在化学工业中,人造石墨具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点。在化学工业中广泛用于制作热交换器、反应槽、吸收塔、过滤器等设备。石墨与高分子树脂复合材料也可用于上述领域,但导热性、耐腐蚀性不如人造石墨。
应用分类编辑
一、石墨电极类
主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和功率。石墨电极包括:
(1)普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
(2)涂层石墨电极。表面涂覆一层保护层的石墨电极,形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗。
(3)高功率石墨电极。允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。
(4)功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。
二、石墨阳极类
主要以石油焦为原料,煤沥青作粘结剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。包括:
(1)各种化工用阳极板。
(2)各种阳极棒。
三、特种石墨类
主要以石油焦为原料,煤沥青或合成树脂为粘结剂,经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。一般用于航天、电子、核工业部门。
它包括光谱纯石墨,高纯、高强、高密以及热解石墨等。
四、石墨热交换器
将人造石墨加工成所需要的形状,再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品,它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备,主要用于化学工业。包括:
(1)块孔式热交换器;
(2)径向式热交换器;
(3)降膜式热交换器;
(4)列管式热交换器。
五、非标准制品类
指用石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型石墨制品。包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、块等异型品。
六、不透性石墨类
指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品,包括热交换器的基体块。

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