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石墨结构是矿物质石墨的晶体结构,为六边形层状。在石墨晶体中,同层的碳原子以sp2杂化形成共价键,每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。2.作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、正流器...
国产石墨和进口石墨的区别主要在:颗粒度,像抗压、抗折强度,肖氏硬度,石墨内部结构等方面。
石墨可分为天然石墨与人造石墨,二者结构相近,物理化学性质相似,但用途却有着较大差别。众多研究中,某些研究者没有注意到两者的区别而笼统地称之为石墨。这种将二者混为一谈的结果造成了很多的误导,甚至是决策的...
石墨形态
共晶石墨 (A、D、E、B 型及珊瑚状石墨 )的形成 在共晶结晶阶段生长的片状石墨依分布及形态特点可分成 A、D、E、B 型石墨, 它们分别在不同化学成分及过冷条件下形成。 A型石墨是生长于早期形成的共晶晶粒内的片状石墨。 在过冷度不大、 成核能力 较强的熔液中生成。由于分枝不很发达,故石墨分布较为均匀。 A 型片状石墨是 非正常共晶反应条件下形成的,石墨片超前生长几乎像初生相。 D 型石墨又称过冷石墨, 大的过冷造成强烈的石墨分枝是生成这种石墨的主要原 因。石墨分散度大,比 A 型石墨更细更短。尺寸在 20%26mu;ml 以下,大部分 在 2~%26mu;gm 范围内。在奥氏体枝晶问呈无方向性分布。石墨端部曲率半 径小,近似尖形。根据共晶系的分类, D 型过冷石墨是在石墨与奥氏体高度共生 的正常共晶条件下形成的。 石墨与奥氏体以相同的生长速度同时伸入液体, 从而 限制了它的长大。石墨呈
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环, 是目前最理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵,可以看作是一层被剥离的石墨分子,每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键,π电子可以自由移动,赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。
石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外,石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。
石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。
氧化石墨的结构和性质取决于合成它的方法。氧化石墨仍然保留石墨母体的片状结构,但是两层间的间距(约0.7nm)大约是石墨中层间距的两倍。严格的说,"氧化"一词是不正确的,只是由于历史原因而保留下来了。在氧化石墨中,除了纯粹引入氧原子的过氧键外,实验证实,结构中还存在其他种类官能团,比如羰基(=CO)、羟基(-OH)和酚羟基。 氧化石墨层的厚度约为1.1 ± 0.2 nm。扫描隧道显微镜表明在氧化石墨中某些区域内,氧原子以0.27 nm × 0.41 nm的晶格常数排列为矩形。在氧化石墨层的最边缘均为羰基或羧基。
石墨换热器按其结构可分为块孔式﹑管壳式和板式3种类型。 块孔式﹕由若干个带孔的块状石墨组件组装而成。 管壳式﹕管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位﹐按结构又分为固定式和浮头式两种。 板式﹕板式换热器用石墨板粘结制成。此外﹐还有沉浸式﹑喷淋式和套管式等(见蛇管式换热器﹑套管式换热器)。石墨换热器耐腐蚀性能好﹐传热面不易结垢﹐传热性能良好。但石墨易脆裂﹐抗弯和抗拉强度低﹐因而只能用于低压﹐即使承压能力最好的块孔状结构﹐其工作压力一般也仅为0.3~0.5兆帕。石墨换热器的成本高﹐体积大﹐使用不多。它主要用于盐酸﹑硫酸﹑醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热﹐如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等。
石墨管材根据其浸渍的材料不同,分为合成树脂浸渍、水玻璃树脂浸渍以及沥青浸渍。