石墨的應用和發展前（qián）景

石墨的應（yīng）用和發（fā）展前景
石墨的簡（jiǎn）介

石墨是元素碳（tàn）的一種同素異形體， 每個碳原（yuán）子的周邊連結著另外三個（gè）碳原子 （排列方式呈蜂巢式的多個六（liù）邊形（xíng）） 以共價（jià）鍵結合， 構成共價分子。由於（yú）每個碳原子（zǐ）均會（huì）放出一個電子，那些電子能夠自由移動，因此石墨屬（shǔ）於導（dǎo）電體。 石（shí）墨是其中一種最軟的礦（kuàng）物，它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑。碳（tàn）是一種非金屬元素，位於元素周期表的第二周期 IVA 族。

性質特征

常溫下單質碳的化（huà）學性質比較穩定， 不溶於（yú）水、稀酸、稀堿和有（yǒu）機溶劑；不同高溫下與（yǔ）氧反應燃燒（shāo），生成二氧化碳或一氧化碳（tàn）； 在鹵素中隻有氟能與單質碳直接反應； 在加熱下， 單質碳較易被酸（suān）氧化；在高溫下，碳還能與許多金屬反應（yīng），生成金（jīn）屬（shǔ）碳（tàn）化物。碳具（jù）有還原性（xìng），在高溫下可以冶煉金屬。石墨是碳質元素結晶礦物， 它的結晶格（gé）架為六邊形層狀結構。 每一網層間的距離為 340pm ，同一網層（céng）中碳原（yuán）子的（de）間距為 142pm; 。屬六方晶係（xì），具完整（zhěng）的層狀解（jiě）理。解理（lǐ）麵以分子鍵為主，對分子吸引力（lì）較弱，故其天然可浮性很好。石墨與金剛石、碳 60、碳納（nà）米管等都是碳元素的單質，它們（men）互為同素異形體。石墨的特（tè）殊（shū）性質耐高溫性：石墨的（de）熔點為3850±50℃，沸點為 4250℃，即使經超高（gāo）溫電弧灼燒，重量（liàng）的損失很小（xiǎo），熱膨脹係（xì）數也很小。石墨強度（dù）隨溫度提高而加強，在 2000℃時，石墨強度提高一倍（bèi）。導電、導熱性： 石（shí）墨的導（dǎo）電性比一般非金屬礦高一百（bǎi）倍。 導熱性（xìng）超（chāo）過鋼、 鐵、鉛（qiān）等金屬材料。

導熱係數（shù）隨溫度升高而降低， 甚至在極高的溫度下， 石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子（zǐ）與其他碳原子隻形成 3 個共價鍵 ,每個碳原子仍然保留 1 個自由電子來傳輸電荷。

潤滑性：石墨的潤滑性能取決於石墨鱗片的大小， 鱗片越大， 摩擦係數（shù）越小， 潤滑性能越好。化學穩定性：石墨在常溫下有良好的化學穩定性，能耐（nài）酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。

可塑性：石墨的韌性好，可碾（niǎn）成很薄的薄片。

抗熱震（zhèn）性： 石墨在常溫下使用時能（néng）經受住溫度的劇烈變化而不致破壞， 溫度突（tū）變時， 石墨的體積變化不大，不會產生裂紋。

石墨現今的主要用途：

作耐火材料。

作導電材料。

作（zuò）耐磨潤滑材料。

用於石油化工、濕法冶金、酸堿生（shēng）產、合成纖維、造紙（zhǐ）等工業部門。

作鑄造、翻砂（shā）、壓模及高溫冶（yě）金材料。

用於（yú）原子能工業和國防工業。

石（shí）墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。

現（xiàn）今石墨開始逐漸取代銅做電極原料，有著很大的潛力。

主要原因如下：

加工速度更（gèng）快： 通常情況下， 石墨的機械加工速度能比銅快 2~5 倍；而放電加工（gōng）速度比銅快2~3 倍。材料更不容（róng）易變形：在薄筋電極的加工上優勢明顯；銅的軟（ruǎn）化點在（zài） 1000 度左右，容（róng）易因受熱而（ér）產（chǎn）生變形；石墨（mò）的升華溫（wēn）度為（wéi） 3650 度；熱膨脹係數僅有銅的 1/30 。重量更輕：石墨的密度隻有銅的 1/5 ，大型（xíng）電極進行放電加工時，能有效降（jiàng）低機床（ EDM）的負擔；更適合於在大型模具上的應用。

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