阿城石墨烯廠
發(fā)布時(shí)間：2022-07-31 01:33:11
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利用石墨耐高溫的性質(zhì)，冶金、鑄造、機(jī)械、化工等工業(yè)部門主要用它來制造石墨坩堝，在煉鋼中常用它做鋼錠的保護(hù)劑、冶金爐的內(nèi)襯等。用石墨做的設(shè)備種類比較多，工業(yè)上需求量也比較大，許多貴重金屬冶煉用的坩堝、耐火磚、鑄模洗滌劑等高溫材料都是用石墨化胚料加工制成的。石墨于低溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生局部塑性變形，所以即使給予比較低的負(fù)荷，由于應(yīng)力十分集中也會(huì)引起破裂。但是當(dāng)溫度升高到一定程度，由于呈現(xiàn)塑性的關(guān)系而在應(yīng)力集中點(diǎn)附近產(chǎn)生局部變形，應(yīng)力有所分散，即使施加比較大的負(fù)荷也不致引起破裂。
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機(jī)械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對(duì)運(yùn)動(dòng)，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡(jiǎn)單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結(jié)構(gòu)。氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，制得氧化石墨。然后將反應(yīng)物進(jìn)行水洗，并對(duì)洗凈后的固體進(jìn)行低溫干燥，制得氧化石墨粉體。取向附生法是利用生長(zhǎng)基質(zhì)原子結(jié)構(gòu)“種”出石墨烯，首先讓碳原子在1150℃下滲入釕，然后冷卻，冷卻到850℃后，之前吸收的大量碳原子就會(huì)浮到釕表面，終鏡片形狀的單層的碳原子會(huì)長(zhǎng)成完整的一層石墨烯。
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生物成因是指石墨由有機(jī)質(zhì)直接變成，比較常見于大理巖、片巖或片麻巖中。煤層或含碳沉積巖可經(jīng)熱變質(zhì)作用部分形成石墨，少量石墨是火成巖的原生礦物。分布比較廣是石墨的變質(zhì)礦床，是由富含有機(jī)質(zhì)或炭質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而成。非生物成因是指通過CO和CO2還原出碳來實(shí)現(xiàn)的。在巖漿巖與石灰?guī)r的接觸帶，常有石墨產(chǎn)出，這是由于石灰?guī)r分解出二氧化碳，又經(jīng)變質(zhì)作用而成的。任何石墨礦床的形成，必須碳質(zhì)集中和有適宜的熱力學(xué)條件，幾乎所有的工業(yè)石墨礦床都出自變質(zhì)作用或內(nèi)生作用，變質(zhì)作用產(chǎn)生的石墨工業(yè)價(jià)值做大。
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石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)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(dòng)速度下，不用潤(rùn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑油。石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時(shí)的良好的潤(rùn)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(diǎn)，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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通過在裝置中使用石墨烯代替?zhèn)鹘y(tǒng)碳材料，能實(shí)現(xiàn)高體積能量密度。石墨烯為高體積能量密度裝置的組裝提供了潛在解決方案。柔性石墨烯有望制造柔性儲(chǔ)能裝置。使用石墨烯及其組件可以制備出具有高度柔韌性的集流體，為我們提供了一種取代脆性金屬集流體的方法。此外，利用石墨烯還能制備出集成柔性電極，有助于解決在反復(fù)彎曲過程中集流體活性材料分離的問題。石墨烯既高度導(dǎo)電又透明。因此，它作為太陽能電池材料具有很大的潛力。通常情況下，太陽能電池使用硅，當(dāng)光子撞擊材料時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷，從而釋放出一個(gè)自由電子。
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石墨每一網(wǎng)層間的距離為3.40?，是以范德華力結(jié)合起來的，即層與層之間屬于分子晶體，同一網(wǎng)層中碳原子的間距為1.42?，由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強(qiáng)，極難破壞，所以石墨的熔點(diǎn)也很高，化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。鑒于它的特殊的成鍵方式，不能單一的認(rèn)為是單晶體或者是多晶體，現(xiàn)在普遍認(rèn)為石墨是一種混合晶體。石墨屬六方晶系，具完整的層狀解理。解理面以分子鍵為主，對(duì)分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。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(diǎn)，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。