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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...
石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边 形)以共价键结合,构成共价分子。分子式:C石墨具有如下特殊性质:1) 耐高温性:石墨的熔点为3850±5...
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。
石墨烯及石墨烯光催化复合材料简介
石墨烯及石墨烯光催化复合材料简介 1.1 前言 碳材料是地球上最普遍也是一类具有无限发展前景的材料, 从无定形的碳黑 到晶体结构的天然层状石墨; 从零维纳米结构的富勒烯到二维结构的石墨烯, 近 几十年来,碳纳米材料一直备受关注。 而三维网状结构的石墨烯自组装水凝胶的 发现 [1],不仅极大地充实了碳材料家族,为新材料和凝聚态领域提供了新的增长 点,而且由于其所具有的特殊纳米结构和性能, 使得石墨烯无论是在理论上还是 实验研究方面都已展现出了重大的科学意义和应用价值. 从而为碳基材料的研究 提供了新的目标和方向。 从石墨发现至今, 关于石墨烯的研究已经铺满各种期刊杂志, 此外,人们对 石墨烯衍生物也进行了深入研究,如氧化石墨烯、石墨烯纳米带、石墨烷、磁性 石墨烯衍生物等。 其中对氧化石墨烯和石墨烯纳米带的研究更为深入。 氧化石墨 烯是单一的碳原子层, 可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米, 因
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。