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哈爾濱磷片石墨廠

石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián)，六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，它們互相重疊，形成離域π鍵電子在晶格中能自由移動，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力（范德華力）小，各層可以滑動，所以石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感。

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石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。石墨烯是碳的許多其他異形體的基本結(jié)構(gòu)元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。石墨烯對于各種各樣的領(lǐng)域來說都是革命性的。石墨烯是已知強(qiáng)度比較高的材料之一，同時(shí)還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達(dá)1.0TPa，固有的拉伸強(qiáng)度為130GPa。石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK，是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)比較高的碳材料，高于單壁碳納米管(3500W/mK)和多壁碳納米管(3000W/mK)。

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可膨脹石墨及其膨化而成的膨脹石墨，可用于鋼鐵、冶金、石油、化工機(jī)械、醫(yī)用、宇航、原子能等部門，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛?？膳蛎浭睦砘再|(zhì)：密度：鱗片石墨的堆積密度為1.08g/cm3,膨脹石墨堆積密度為0.002～0.005g/cm3,制品密度為0.8～1.8g/cm3。所以膨脹石墨材料質(zhì)量較輕又具可塑性;純度：固定碳含量在98%左右，甚至可超過99%，足以滿足原子能、宇航等工業(yè)部門在高純度密封件要求;耐溫：從理論上講，膨脹石墨能承受-200C到3000C。作為填料密封，可在-200C～800C安全使用。具有低溫不脆化、不老化，高溫不軟化、不變形、不分解的優(yōu)異性能。

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吸收的光會導(dǎo)致載流子(電子和空穴)的產(chǎn)生，石墨烯里面載流子的產(chǎn)生和輸運(yùn)都和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體有很大不同。這使得石墨烯很合適用來做超快的光電感應(yīng)設(shè)備，據(jù)估計(jì)，這樣的光電感應(yīng)設(shè)備有可能能以500GHz的頻率工作，用于信號傳輸?shù)脑?，每秒鐘可以傳?000億個(gè)0或者1,可以在1秒內(nèi)完成兩張藍(lán)光光碟內(nèi)容的傳輸。石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的示意圖和實(shí)際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對應(yīng)5個(gè)微米，金屬線之間的距離是一個(gè)微米。通過實(shí)驗(yàn)，研究者們發(fā)現(xiàn)，這種金屬-石墨烯-金屬結(jié)構(gòu)的光電感應(yīng)設(shè)備比較高可以達(dá)到16GHz的工作頻率，并且可以高速工作在從300納米(近紫外)到6微米(紅外)的波長范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應(yīng)管則不能對波長較長的紅外光響應(yīng)。

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石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的工作頻率還有很大的提高余地，優(yōu)越的性能使得它有著廣泛的包括通訊、遙控、環(huán)境監(jiān)測在內(nèi)的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)石墨烯企業(yè)均在各個(gè)領(lǐng)域開始布局，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品輸出。隨著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐正在加快，基于已有的研究成果，比較先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域可能會是移動設(shè)備、航空航天、新能源電池領(lǐng)域。在電池生產(chǎn)中石墨烯用途可直接作為正負(fù)極材料，或是作為導(dǎo)電添加劑添加到正負(fù)極材料中，還有是作為涂層提高電池功率特性。由于具備超高電子傳輸能力和良好的導(dǎo)熱能力，石墨烯用途被認(rèn)為會取代現(xiàn)在廣泛使用的硅而成為下一代集成電路的根基。

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高溫冶金材料，由于石墨的熱膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝，區(qū)域精煉容器，支架夾具，感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管等元件。石墨制品的用途遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們所預(yù)想，用電弧爐或礦熱電爐冶煉各種合金鋼、鐵合金或生產(chǎn)電石（碳化鈣）、黃磷時(shí)，強(qiáng)大的電流通過炭素電極（或連續(xù)自焙電極———即電極糊）或石墨化電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化成熱能，溫度升高到2000攝氏度左右,，從而達(dá)到冶煉或反應(yīng)的要求。