就碳和石墨材料的基础与应用
碳和石墨材料的基础与应用
碳和石墨材料carbon and graphite material
由碳元素组成的一类非金属材料。碳元素有3种异构体:一种是无定形碳,如木炭、焦炭、炭黑等;另两种是结晶形碳,6、实验机所在的实验室不能存在震动的现象即石墨和金刚石。无定形碳经高温处理可转化为石墨。石墨在催化剂作用和高压、高温条件下又可转化为金刚石。这也是人造石墨和人造金刚石的生产方法。
碳元素的3种异构体,其原子的空间排列各不相同。石墨属六方晶系,各层面由六角形环构成,层面与层面平行,呈有序的重叠晶体结构(图1[石墨的晶体结构]);金刚石属立方晶系的四面体结构(图2 [金刚石的晶体结构]);而无定形碳虽有微晶,但没有像石墨那样的有序排列。|MechNet|更多知识,请登陆中国机械专家塑料吹膜机生产厂家理解的“创新”的含义,
分类 在机械工程中经常采用的碳和石墨,按组织结构可分为碳质材料和石墨材料。碳质材料是以石油焦、沥青焦为原料。煤沥青为粘结剂,经过混捏、压制成形、加热碳化而成。石墨按来源可分为天然石墨、人造石墨(包括特种石墨)两种。天然石墨还有鳞状和土状两种形态。人造石墨是由碳质材料再经2500℃以上高温石墨化处理而成。特种石墨是用一般石墨经热压加工处理,或采用其他有机原料和特殊工艺而获得。例如以热固性树脂经特殊热处理而成的玻璃碳;以碳氢化合物在高温下分解、沉积而成的热解石墨;以鳞状天然石墨经过酸处理,然后在高温下高度膨胀而成的柔性石墨,以及以合成纤维制成的碳纤维和石墨纤维等。
特点和用途 金刚石坚硬耐磨,常用作磨料、切削工具和勘探钻头。碳质材料和石墨材料因具有各种不同的优良性能,已在机械、电机、冶金、化工、电子、航空、航天、火箭、原子能等技术领域中广泛应用。一般人造石墨导电性好、耐热,可用于制造中国木塑产业已成为全球增速最快的国家电弧炉和电火花加工模具的电极;因润滑耐磨,可用于制造密封圈、刮片、高温轴承。以热固性树脂浸渗而成的不透性石墨,因耐化学腐蚀性优良,导热性好,可用于化工设备中的换热器、管道和配件。柔性石墨富于弹性,可用于制造高温密封圈、填料、垫片。
碳纤维、石墨纤维的强度很高,可用作以树脂、金属、陶瓷、碳等为基体的复合材料的增强材料。多孔石墨能耐高温,耐腐蚀气体和液体的侵蚀,可用作高温隔热材料和过滤材料。不含硼和稀土元素的高纯度核石墨因不吸收中子,能使中子减速而用于原子反应堆中。热解石墨由于导热异向比大,可用作火箭喷嘴的喉衬、核燃料涂层;因定向度高可用于大功率发射管的栅极。人造石墨还可用作铜、铝的压铸模和电子元件烧结模;碳砖、碳块可用户主要斟酌的就是实验机的吨位和实验机的架构和控制方式了用作炼铁高炉、铁合金大电炉的炉衬;用玻璃碳可制作旋转密封的辅助面和激光技术中的电极等。至于天然石墨,因杂质含量大,一般只用于制造冶炼用坩埚、砂型涂料,或作为原料,经过精制,用于液体润滑剂和柔性石墨等。
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