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石墨成因、產(chǎn)地及技術(shù)應(yīng)用知識匯集

關(guān)鍵詞 石墨 , 金剛石|2014-06-19 09:27:45|基礎(chǔ)知識|來源 中國選礦技術(shù)網(wǎng)
摘要 成因和產(chǎn)地石墨是在高溫下形成。石墨最常見于大理巖、片巖或片麻巖中,是有機成因的碳質(zhì)物變質(zhì)而成。煤層可經(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。石墨也常見于隕石中,一般為...
       成因和產(chǎn)地

       石墨是在高溫下形成。
       石墨最常見于大理巖、片巖或片麻巖中,是有機成因的碳質(zhì)物變質(zhì)而成。煤層可經(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。石墨也常見于隕石中,一般為團塊狀,以一定方位關(guān)系組成立方體外形的多晶集合體稱方晶石墨。分布最廣是石墨的變質(zhì)礦床,系由富含有機質(zhì)或碳質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而成;著名產(chǎn)地有紐約Ticonderoga,馬達加斯加和Ceylon,我國以黑龍江雞西市柳毛為最大的產(chǎn)地。

       輕工業(yè)應(yīng)用

       此外,石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑,是制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鉆石不可缺少的原料。它是一種很好的節(jié)能環(huán)保材料,美國已用它做為汽車電池。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,石墨的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓寬,已成為高科技領(lǐng)域中新型復(fù)合材料的重要原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的作用。

       致密結(jié)晶狀石墨

       致密結(jié)晶狀石墨又叫塊狀石墨。此類石墨結(jié)晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大于0.1毫米,比表面積范圍集中在0.1-1m2/g,晶體排列雜亂無章,呈致密塊狀構(gòu)造。這種:石墨的特點是品位很高,一般含碳量為60~65%,有時達80~98%,但其可塑性和滑膩性不如鱗片石墨好。

       特種石墨成型方式

       石墨在工業(yè)上運用極廣,幾乎每個行業(yè)都會用到。工業(yè)上多用的是人造石墨,也就是特種石墨。按其成型的方式可分為以下幾種。
       1.等靜壓石墨。也就是很多人叫的三高石墨,但是并不是三高就是等靜壓。
       2.模壓石墨
       3.?dāng)D壓石墨,多為電極材料。
       其中按石墨的顆粒度分,也可分為:細(xì)節(jié)構(gòu)石墨、中粗石墨(一般的顆粒度在0.8mm左右)、還有就是電極石墨(2-4mm)。

       石墨與金剛石

       提起鉆石,人們就會聯(lián)想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景,它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格,大多數(shù)人只能望而卻步。盡管如此,人們對鉆石還是很向往的。你知道鉆石是什么嗎?它的化學(xué)成分是碳(C),天然的鉆石是由金剛石經(jīng)過琢磨后才能稱之謂“鉆石”。天然的鉆石是非常稀少的,世界上重量大于1000克拉(1克=5克拉)的鉆石只有2粒,400克拉以上的鉆石只有多粒,我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的金剛石重158.786克拉,這就是“常林鉆石”。物以稀為貴,正因為可做“鉆石“用的天然金剛石很罕見,人們就想“人造“金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。
       金剛石和石墨的化學(xué)成分都是碳(C),稱“同素異形體”。從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質(zhì)”,但“形”或“性”卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質(zhì),而石墨卻是最軟的物質(zhì)之一。
       石墨和金剛石的硬度差別如此之大,但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石,因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那么容易的。石墨在5-6萬大氣壓((5-6)×103MPa)及攝氏1000至2000度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石粉末。
       目前世界上已有十幾個國家(包括我國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細(xì),主要用途是做磨料,用于切削和地質(zhì)、石油的鉆井用的鉆頭。當(dāng)前,世界金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是用于工業(yè),它的產(chǎn)量也遠遠超過天然金剛石的產(chǎn)量。
       最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約0.1克拉(用于寶石的金剛石一般最小不能小于0.1克拉)。美國、日本等已制成6.1克拉多的金剛石,現(xiàn)在我國人造金剛石企業(yè)黃河旋風(fēng)公司實驗室生成的大顆粒金剛石達8mm左右,代表了我國在該領(lǐng)域研究前沿。我們說金剛石已從石墨中“飛”出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應(yīng)于市場。
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