石墨的特性

导言

石墨为何特别？它坚固而光滑。容易导电。耐高温腐蚀。您将在这里了解到更多有关石墨特性的信息。我们将从石墨为何是机器使用的完美材料这一角度进行深入探讨。如果您想了解石墨如何帮助工程师，请继续阅读。

了解石墨的物理特性！

石墨由碳组成.图层柔软，易于移动。每一层都是平的。石墨的特性包括重量轻，约为 2.26 克/立方厘米。你可以伸手触摸它，它很滑。这就是石墨的导电性能。石墨还可用于电池和铅笔。

它不仅只在 3550°C 的超高温下熔化，而且非常坚固。正是这种特殊性使它成为机器内部的好帮手。石墨与金刚石不同，但非常有用。碳也有深浅之分；它们都是碳，但作用不同。

石墨的化学特性

- 高惰性

石墨 是不容易改变的。大多数化学物质都不会改变。石墨中碳原子上的电子非常强大。石墨是安全的，因为它们是层层排列的，在酸或碱中都不会腐蚀。另一方面，工厂可以使用石墨，它可以在 3600°C 下工作！

这就是为什么它适用于大型机器。它可以在非常高的温度下工作，值得信赖。在核反应堆中，石墨也很坚固。你会发现它比其他任何材料都更耐用。这就是 金顺碳素 生产的石墨电极在工厂高温条件下仍能长期工作。

- 抗氧化性

石墨很坚硬。遇热不会破裂。低于 600°C 时，它不会与氧气发生反应。这意味着它对工厂是安全的。它可用于窑炉（如果您正在使用它来创造 电极).

石墨的特性包括遇热时的强度。这是因为石墨能保护自身不被破坏，并能持续更长时间。在热量很高的金属工厂，你需要使用石墨。一切都会保持安全和坚固。金胜碳素公司为金属工厂提供的石墨电极可以安全地承受极端高温。

- 耐酸性

石墨在酸中是安全的。放入硫酸等强酸中不会发生反应。电池或化工厂中都有石墨。这种材料可以在坚硬的地方工作。

石墨之所以经久耐用，是因为原子之间的结合非常牢固。石墨的特性意味着它即使在酸中也不会发生变化。它能使机器保持运转状态。在许多行业中，除了强酸之外，其他材料都可以被破坏，而石墨却可以。

- 耐碱性

在碱液中，石墨依然坚固。它不会与氢氧化钠等强化学物质发生反应。很难分解。您的工厂需要经久耐用的产品。

石墨能抵御可能损害其他物质的化学物质。石墨之所以安全，是因为碳原子的存在。石墨具有很强的耐碱性，可以在其他材料无法长期使用的地方使用。当出现问题时，石墨仍能发挥作用，而当问题得到解决时，石墨仍能发挥作用。

- 热稳定性

石墨受热稳定。它可以承受高达 3600°C 的高温。它不会熔化。但碳层仍然坚固安全。它可用于高温机器，如隔热罩和火箭部件。

石墨中的热量也很好。这就是电子产品中使用石墨的原因。它能保持机器冷却。热稳定性是石墨的最佳特性之一。在许多高热的地方，石墨都能更好地工作。这些极端条件？没问题 金顺碳素公司 石墨产品出类拔萃。

石墨化学特性表

石墨的机械性能和强度

- 拉伸强度低

拉开石墨并不牢固。石墨在 20-25 兆帕的压力下就会断裂。当你拉扯石墨时，它就会断裂，因为它承受不了那么大的力。拉伸时，碳层会滑落。抗拉强度超过 500 兆帕的东西会更坚固：例如钢。

在考虑石墨的特性时，请记住它不能很好地承受拉伸。如果拉得太用力，很容易断裂。拉伸强度是指施加多大的拉力才会断裂。

- 高抗压强度

如果你在石墨上用力，它会变得非常强大。这东西能向你施加 150 兆帕的压力。如果你把它压下去，它就会保持坚固。即使在很大的压力下，石墨层也很难被压碎。石墨之所以坚固，是因为六角形原子在受到挤压时能使石墨保持坚固。

仔细研究石墨的特性，就会发现它在承受压力方面表现出色。石墨的强度和抗压强度使其成为必须保持密封的密封件的理想选择。

- 各向异性行为

对于石墨来说，推动的方式是不同的。在一个方向上，它很容易撕裂。在另一个方向上，它的抗挤压能力很强。工程师认为这是各向异性。

将它们拉开会使碳层滑开，但会抵挡压力。石墨的这些特性使其特别适用于以下用途 电极.它甚至能更好地导电。

- 弹性模量

石墨在压力作用下会弯曲，但弯曲程度不会太大。其弹性模量为 10-15 GPa。刚度就是弹性模量告诉你的。石墨在受压时会有一点弯曲，但会回弹。

举例来说，钢的硬度为 200 GPa。尽管如此，钢的强度仍然很高。它的弹性意味着它可以弯曲和重新浸泡。

- 断裂韧性

如果用力过猛，石墨很容易开裂。其断裂韧性为 0.5 至 1.5 兆帕-米¹/²。如果不小心用力，石墨很快就会裂开。裂纹一开始就会扩散。

石墨不易开裂，因此工程师必须小心对待。它在压力下性能良好，但如果拉扯或撞击过猛，就会断裂。就断裂韧性而言，你可以知道一种材料在失去形状之前能承受多大的冲击力。

石墨机械性能和强度表

石墨的导电性

- 自由电子

石墨具有自由电子。四个碳原子中的三个原子有三个电子可以成键。一个电子可自由移动。这使得电能移动。在一立方厘米的石墨中，大约有 6 x 10¹⁸ 个自由电子。它们在各层之间来回移动。这就是石墨导电的原因。

这使得石墨非常有用，因为其他类型的碳不能很好地发挥作用。石墨的特性使其有别于钻石。石墨可用于快速移动的电气设备。钢铁和冶金行业使用的石墨电极是由生产优质石墨电极的金顺碳素公司制造的。

- 分层结构

石墨有许多薄层。原子形成一个六边形。它们很容易滑动。弱力，即范德华力，将石墨层固定在一起。各层之间相距 3.35 Å。

这样，电子就可以在各层之间流动。每一层碳原子之间都有 1.42 Å 的强键。石墨的特性使其质地柔软，用途广泛。这有助于它更好地导电。金胜碳素公司的电极采用了分层结构，以实现最高性能。

- 高导电性

石墨是一种良好的导电体。在石墨中，它们的 π 电子可以自由移动。它们形成的电子云效果更好。导电率可达 10³ S/m。在电池和电气工具中都能找到它的身影。

事实上，石墨的传导性比大多数非金属更好。电子不会粘附在任何原子上，这就是它的工作原理。你甚至可以在铅笔和电池等日常工具中看到这种现象。

- 各向异性传导

在石墨中，电流在不同方向的流动是不同的。沿石墨层流动的速度非常快。这里的电流速度为 10⁵ S/m。而在结合力较弱的层与层之间，电流速度较慢。

当你需要电力单向流动时，这就是石墨的优势所在，因为它只能朝一个方向流动。这要归功于石墨层。金胜碳素公司保证为您提供最优质的各向异性传导材料。

- 涣散Π电子

π电子在石墨的各层中移动。它们不会只停留在一个原子上。事实上，电流在石墨中移动得很好。石墨中的原子呈 sp² 形。这意味着有一个电子是自由电子。电流可以很容易地穿过硝化纤维层。

石墨的热性能

- 高导热性

石墨之所以特殊，是因为它的热传导速度非常快。它能以 200 到 800 W/m-K 的速度发热。由于层状结构，热量在石墨中传播得很远。工程师们将石墨用于电子设备，因为电子设备的温度很高。但是你看，某些类型的石墨实际上可以达到 1,700 W/m-K。

速度真快！这些特性被散热器等部件用来冷却。石墨的特性使其成为电脑和灯具散热的绝佳材料。

- 散热

石墨就是用来散热的。在高温环境中，石墨能迅速冷却，不会保温。它是电脑等机器的理想材料。

石墨可接受 700 W/m-K 的热量。它能将热量迅速从发热部位扩散到远处。石墨的这些特性对于防止机器过热非常重要。勤奋工作的 CPU 和 LED 等设备就证明了这一点。

- 耐温性

当你把石墨放在超高温的超级压缩机下时，它能保持坚固。它能在 3,600°C 的高温下熔化，而且经受住了高温的考验。它可以用在像烤箱这样的环境中，甚至是宇宙飞船中温度过高的地方。它非常适合用于非常艰苦的工作，如熔炉或太空火箭。它在变冷时也不会断裂，所以在很多地方都很适用。

- 热膨胀

石墨在高温时形状不会有太大变化。它几乎不会增长，只有大约 1-2 × 10-⁶/°C，并且在高温下不会弯曲或开裂。因此，它非常适合电脑等即使顶部发热也必须非常精确地安装在一起的东西。

- 比热容

保持石墨不需要太多的热量。比热容为 720 焦耳/千克.K。石墨可用于储存热量的物品中，如电池。

这就是石墨被用于能源和金属机械的原因。它可以储存热量，而不会很快变热。

石墨热性能表

石墨的结构和原子特性！

- 六方格

石墨中的碳非常微小。它们呈六边形。这些六边形像纸一样平整。原子间距为 3.35 Å。强键被称为σ键，将原子固定在一起。在特殊的显微镜下，你可以看到这种六边形图案。石墨通过其层状结构成为电导体。

这种形状让它变得很滑。用石墨制成的东西，如铅笔和机器。石墨既结实又有弹性，但绝不结实僵硬。这种六边形设计对石墨的特性非常重要。

- 德瓦力

石墨光滑得可以触摸。但这些层会因为微弱的力而滑动。范德华力就是这些作用力。它是一种软胶，就像层与层之间的胶水。

各层之间相距 3.35 Å。这意味着这些弱键能 石墨作为润滑剂.摩擦时，各层会移动。这就是为什么石墨的特性使其成为铅笔的完美材料。它之所以柔软，是因为范德华力的重要性。

- 分层结构

石墨是一叠纸。这些纸实际上是一层层碳原子。它们呈扁平状排列。由于层与层之间存在微弱的作用力，因此这些层不会分开。

但是，它们会相互滑动。这就是石墨不易破裂的原因。它能够承受高达 3,000°C 的高温。由于石墨层非常坚固，它还可用于工厂。石墨层不会融化，甚至可以弯曲。这些石墨层对于使用石墨的结构和行业非常重要。

- 平面碳板

石墨由薄薄的平面层组成。它们被称为碳片。它们之间的间距只有 3.35 Å；你看不到它们，但它们确实存在。这就是石墨变得坚固的原因。

一旦将其碳化，就会使其成为热和电的良好导体。这些碳层赋予了石墨制造的灵活性，工厂都在使用它。这些碳层也适用于电池等产品。石墨之所以特殊，是因为它是碳的扁平薄片。

- Sp² 杂交

与石墨烯一样，石墨由碳原子组成，这些碳原子在三个方向上成键。Sp² 混合轨道被称为这些键。它就像手拉手一样。每个原子有一个自由电子。

随着电子的移动，它可以帮助导电。石墨层很坚固，但由于这些键的存在，很容易滑动。这也是石墨用于铅笔和机器的原因。石墨层的强度和移动方式都是由这种键合系统决定的。

基于石墨特性的应用!

- 坩埚

石墨很坚固。它可以在非常热的地方使用。石墨可用作坩埚材料。它可以承受高达 3,000°C 的高温。在这些坩埚中可以熔化黄金和白银。石墨 石墨的特性 有助于使坩埚坚硬。它们在第一次冷却时不会破裂。

不过，石墨是在 1,000°C 的温度下压制成型的。这些坩埚的密度为 1.7 g/cm³。但它们的膨胀率并不高，仅为 4.9 x 10-⁶/°C。因此，当多次使用时，它们的使用寿命更长。

- 耐火材料

钢是由耐火材料制成的。这些材料中含有石墨。例如，它们可以在高达 2,500°C 的高温环境中工作。它们用于炼钢炉。

石墨的特性使材料不会熔化金属。这是因为金属会变得非常热。内部有 20% 石墨。这相当于 300 w/m-K 的三分之一。裂缝也会在石墨上停止。这样就能防止所有东西飞开，并长期削弱其强度。

- 电极

强大 电极 是在石墨的帮助下制成的。这些电极可以容纳 100 000 安培等非常大的电流。它们可在 3000°C 或更高温度下工作。

石墨具有所谓的特殊层，能让电流快速移动。每个电极的密度为 1.55-1.60 g/cm³。它能使所有东西免受热量的影响，同时也能保护层。在大型机器中，我们使用石墨来炼钢。它甚至可以在超高温下工作。

- 电池

能量储存在电池中。石墨可以安全地储存能量。它的小部件被称为阳极，是电池保持能量的地方。它们的功率容量为 372 mAh/g。

只有 1%（石墨）在充电时才会增长。石墨的问题在于它的熔点只有 3550°C，但却非常坚固。只有这些微小的石墨块，大小在 10-25 微米之间。它们会阻碍能量在电池中顺利流动。

- 机械密封

机械密封可阻止泄漏。石墨密封件坚固耐用，不会磨损。即使温度高达 2500°C，它们也能正常工作。石墨密封件的硬度为 2.2 克/立方厘米，可以抵御化学物质。密封件由石墨制成，非常光滑，因此不需要润滑油。这样就能保证机器长时间运转而不会掉落。

结论

石墨很有用。即使在高温下，它也能保持坚固。石墨的特性有助于它在机器中工作。电池和其他物品中都有石墨。了解有关石墨的信息！更多信息，请访问 金杉卡邦 现在