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    云南可膨脹石墨廠

    發(fā)布時間:2022-01-21 01:40:53
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    石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的周邊連結(jié)著另外三個碳原子(排列方式呈蜂巢式的多個六邊形)以共價鍵結(jié)合,構(gòu)成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬于導(dǎo)電體。石墨有天然石墨和人造石墨之分。天然石墨礦又分為土狀石墨和鱗片石墨,其中鱗片石墨是更為優(yōu)質(zhì)的天然石墨。人造石墨則是指將屬于無定型碳分類的炭素材料進(jìn)深加工,提高了碳的純度,進(jìn)一步增加了石墨狀晶體結(jié)構(gòu)的比例后獲得的石墨材料。石墨材料跟炭素材料一樣可以制成電極、耐火材料等工業(yè)品。

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    石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性,在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%,看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi),厚度每增加一層,吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性,且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。單層石墨烯:指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)(即六角形蜂巢結(jié)構(gòu))周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料。雙層石墨烯:指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)(即六角形蜂巢結(jié)構(gòu))周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛、AA堆垛等)堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料。

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    可膨脹石墨的應(yīng)用領(lǐng)域:膨脹型石墨與天然石墨晶體結(jié)構(gòu)相似,它繼承了天然石墨本身的許多優(yōu)良性能,但由于其特殊的加工工藝,導(dǎo)致其微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使其仍具有天然石墨所沒有的某些特殊性能,具體表現(xiàn)為耐高溫、耐腐蝕、壓縮回彈性、高可靠性、高純度等。目前,我國發(fā)展膨脹石墨密封材料具有得天獨厚的條件,其中原料鱗片石墨的儲量和品質(zhì)居世界首位,石墨板、密封元件已廣泛應(yīng)用于宇航機械電子核能石化電力船舶冶煉等行業(yè)??膳蛎浭哂胁煌呐蛎洷堵?,是煉鋼廠生產(chǎn)各種不同型號抗氧保溫發(fā)熱劑的主要原料之一,對于降低坯料的縮孔切頭率,提高坯料的成材率具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

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    石墨在機械工業(yè)中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在-200~2000℃溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和軸承,它們運轉(zhuǎn)時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好,滲透率低等特點,就大量用于制作熱交換器,反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)省大量的金屬材料。

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    可膨脹石墨孔徑范圍廣,總孔容大,吸附力強,可降低EPS的導(dǎo)熱系數(shù),起到保溫的作用??膳蛎浭哂辛己玫奈鼰嶙饔茫蝗紵?,在保溫層中可以起到良好的阻燃效果。此外,雜質(zhì)也將石墨的層狀結(jié)構(gòu)變得紊亂和不完整,使化學(xué)物質(zhì)分散到層間的速度和深度受到障礙和限制,不能在深層形成較多的層間化合物,降低了可膨脹石墨的膨脹體積??膳蛎浭锩婊煊碗s質(zhì),那么這些雜質(zhì)將會給可膨脹石墨帶來哪些影響呢?雜質(zhì)有利的是對可膨脹石墨的性質(zhì)有利。與石墨礦共生的雜質(zhì)元素,在酸處理和清洗階段很容易被清除,嵌入可膨脹石墨層中間或形成層間化合物的雜質(zhì)元素部分在高溫膨脹過程中分解、揮發(fā)或升華,殘留下來大約有0.5%是氧化物和硅酸鹽。但是,另一些元素是在生產(chǎn)過程中由酸和水引入的。

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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,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個微米,金屬線之間的距離是一個微米。通過實驗,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)。