Все об углеродном графите

Что такое углеродный графит?

Углеродный графит - важный материал в области материаловедения. Он представляет собой продукт соединения углерода с графитом в особой форме и является ключевым элементом многих графитовых материалов. С микроскопической точки зрения, атомы внутри него соединены связями уникальным образом, образуя сложные и упорядоченные структуры углеграфита. Такая структура придает ему особые свойства. Его молекулярная формула отражает доминирующее положение в нем элементов углерода. Причем углерод переплетается друг с другом в различных формах химических связей и графитовой структуры. Таким образом формируется то, что мы называем углеродным графитом, причем содержание углерода и существующая форма графита оказывают решающее влияние на его свойства.

Разные типы

Виды углеграфитовых материалов богаты и разнообразны. По степени чистоты его можно разделить на чистый углеродный графит и обычный углеродный графит, содержащий примеси.

С точки зрения микроструктуры, углеродные графиты с различной структурой решетки приводят к изменению их физических и химических свойств.

В макроскопическом виде, помимо обычных углеродных графитовых стержней, существуют углеродные материалы различных форм, например, пластины и блоки.

Кроме того, в зависимости от различных производственных процессов, его можно разделить на специальный и неспециальный.

Углеродный графит при различных процессах имеет разные свойства и применение. Как и различные графитовые материалы, после специальной обработки и сплавления углерода получаются уникальные типы.

Какова оценка?

Марки углеродистого графита подробно описаны. С одной стороны, чистота является важной основой для сортировки. Высокосортный углеродистый графит обычно имеет очень высокое содержание углерода, близкое к состоянию чистого углерод. А содержание примесей очень низкое. С другой стороны, регулярность и однородность его структуры также оказывают значительное влияние на уровень. Усовершенствованный углеродный графит отличается более упорядоченным расположением внутренних атомов и распределением связей. Благодаря этому они хорошо работают в высокотехнологичных областях применения, где требуется строгое качество материала. Например, в аэрокосмической промышленности, высокотехнологичной электронике и т. д. Углеродный графит более низких марок может быть более подходящим для некоторых промышленных сценариев с относительно низкими требованиями к производительности.

Процесс обработки

Переработка углеродистого графита - сложный и многогранный процесс. На начальном этапе переработки сырье необходимо просеять и предварительно обработать, чтобы обеспечить его качество. Методы обработки включают экструзию, формовку, точение, шлифование и другие процессы. Например, углеграфитовые материалы могут быть спрессованы в длинные полосы с определенной формой поперечного сечения. В процессе формовки могут быть изготовлены детали из углеграфита различной сложной формы в соответствии с формой пресс-формы. В процессе обработки также необходимо учитывать твердость, хрупкость и другие характеристики. Кроме того, необходимо выбрать подходящие инструменты и параметры обработки, чтобы обеспечить точность обработки и качество продукции.

Свойства углеродного графита

Физические свойства: Он обладает хорошей проводимостью, что объясняется тем, что углерод и графит сами по себе обладают хорошей проводимостью. А механизм его проводимости связан с движением свободных электронов внутри. С точки зрения тепловых свойств, он обладает определенной теплопроводностью и может передавать тепло в определенной степени. Его теплопроводность связана со структурой и составом углеродного графита. Что касается плотности, то плотность углеграфита обычно составляет 2,09-2,33 г/см3. Кроме того, он также обладает определенной твердостью и износостойкостью, поэтому может поддерживать хорошую производительность в некоторых условиях, где необходимо выдерживать трение.

Химические свойства: Обладает относительной стабильностью в химии и при комнатной температуре. Он может противостоять эрозии многих химических веществ. Однако при определенных условиях, таких как высокая температура, сильная кислота и сильная щелочь, могут происходить химические реакции. Например, в аэробной среде при высокой температуре углеродный графит вступает в реакцию с кислородом. Такой баланс химической стабильности и реактивной активности является важной основой для его применения в различных химических средах. И одна из важных характеристик, отличающих его от других материалов.

Применение углеродного графита

Электродные поля: В электролитической алюминиевой промышленности он выступает в качестве анодного материала. Он выдерживает электролитическую среду с высокой температурой и сильной коррозией и обеспечивает бесперебойное протекание электролитического процесса. В области производства стали углеродный графит также широко используется при изготовлении прутков электроды. Его хорошая проводимость и химическая стабильность позволяют эффективно проводить ток и завершать плавку стального лома.

Металлургическая промышленность: В металлургическая печьУглеродный графит может использоваться в качестве футеровочного материала. Он может выдерживать эрозию и разъедание высокотемпературного металлического расплава. И в то же время, он использует свою хорошую теплопроводность, чтобы помочь печи рассеивать тепло, поддерживать стабильность температуры в печи. Кроме того, в процессе выплавки некоторых специальных металлов, он также может быть использован в качестве восстановителя для участия в химических реакциях, способствующих извлечению металлов.

Электронная промышленность: Благодаря своей отличной проводимости и обрабатываемости углеродный графит используется для изготовления электронных компонентов. Таких как радиатор для транзисторов, подложка для интегральных схем, графитовый анод для электронных трубок и т.д. В производстве полупроводников он также может использоваться в качестве специального материала для контроля диффузии примесей и управления теплом. Здесь часто встречаются графитовые нагревательные элементы, тигли, формы для спекания и т. д.

Аккумуляторная промышленность: Углеродный графит порошок является одним из широко используемых материалов отрицательного электрода для производства литий-ионных батарей. Его отличная проводимость и стабильность эффективно повышают эффективность зарядки и разрядки батареи и продлевают срок ее службы.

Механическая область: Благодаря самосмазыванию и износостойкости он широко используется в машиностроении. Например, в некоторых видах высокоскоростного механического оборудования использование углеграфита в качестве подшипников, уплотнений, валов, колец и других деталей позволяет снизить трение и износ. Это повышает эффективность работы и срок службы оборудования.

Сравнение: углерод и графит

С точки зрения структуры графит имеет правильную гексагональную слоистую структуру, между слоями которой действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы. Структура углерода относительно сложна, поскольку меняется в зависимости от формы и содержания углерода. Например, его аллотроп, алмаз, имеет регулярную тетраэдрическую структуру.

Что касается свойств, то химические свойства углерода относительно живые, а графита - относительно стабильные.

С точки зрения применения, графит может использоваться в качестве электродного материала, смазочного материала в химической и металлургической промышленности. Углерод широко используется в топливной, химической промышленности, производстве композитных материалов и аэрокосмической отрасли.

Фактор цены на углеграфит

На цену углеродистого графита влияет целый ряд факторов. Основным фактором является чистота. Чистый углеродный графит высокой чистоты часто стоит дороже из-за сложного процесса подготовки и высоких требований к сырью. Сложность производственного процесса также оказывает значительное влияние на цену. Например, цена продукции, произведенной по передовой технологии обработки. А специальная технология обработки будет выше, чем продукция, произведенная по обычной технологии.

Стоимость сырья также является ключевым фактором. Если источник углеродного сырья дефицитный или дорогой, то и цена будет расти соответственно. Кроме того, соотношение спроса и предложения на рынке оказывает непосредственное влияние на цену. В то же время технические характеристики и класс качества продукции также влияют на цену. Высококачественные и высокоточные изделия из углеграфита обычно стоят дороже.

Заключение

Одним словом, углеродный графит, как уникальный материал, сочетает в себе характеристики углерода и графита. Он имеет сложную структуру, разнообразные типы, различные марки, особые требования к обработке, уникальные физические и химические свойства и широкий спектр областей применения. Поэтому он занимает важное место в области материалов, достойных нашего глубокого изучения и применения.