百科知道网1.石墨是什么东西
石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。
每一网层间的距离为3.40人，同一网层中碳原子的间距为1.42A。属六方晶系，具完整的层状解理。
解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。 山东省莱西市为我国石墨重要产地之一，石墨探明储量687.11万吨，现保有储量639.93万吨.石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。
硬度为1~2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。
在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。 自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。
这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。
因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。 石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。
结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。
1.致密结晶状石墨 致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。
颗粒直径大于0.1毫米。晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。
这种：石墨的特点是品位很高，一般含碳量为60~65%，有时达80~98%，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 2.鳞片石墨 石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。
此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在2~3%，或100~25%之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。
这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。 3.隐晶质石墨 隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。
此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。
一般的60~80%。少数高达90%以上。
矿石可选性较差。 石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质： 1） 耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。
石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。
导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。
3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。 4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5） 可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。 6） 抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
名字来源：源于希腊文“graphein”，意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A. G. Werner 于1789命名；化学组成：成分纯净者极少，往往含各种杂质；类别：自然元素-非金属元素-碳族 晶系和空间群：六方晶系，P63/mmm；晶胞参数：a0=0.246nm,c0=0.670nm；形态：单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。
集合体通常为鳞片状，块状和土状；颜色：铁黑色；条痕：光亮黑色 透明度：不透明 光泽：呈半金属光泽 硬度：1-2 解理和断口：平行解理极完全；比重：2.21-2.26g/cm3 其他性质：薄片具挠性，有滑感，易污手，具有良好的导电性；鉴定特征铁黑色，硬度低，一组极完全解理，有滑感和染手；成因和产状：石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成；主要用途：石墨在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯；广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。
鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料 石墨新用途： 随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。 柔性石墨制品。
柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。 年美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也 开始研制生产。
这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。 因此，是一种理想的密封材料。
广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求 量逐年增长。
著名产地：纽约Ticonderoga，马达加斯加和Ceylon，我国以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。石墨粉里“飞”出金刚石 提起钻石，人们就会联想到光彩夺目、闪烁耀眼的情景，它随着拥有者的活动而光芒四射。
但因它的昂贵价格，大多数人只能望而却步。尽管如此，人们对钻石还是很向往的。
你知道钻石是什么吗？它的化学成分是碳（C），天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓“钻石”。
2.普通功率石墨电极是什么东西
高功率和超高功率电炉使用的石墨电极通过的电流密度明显 增大，结果产生以下问题：（1）因电阻热和炽热气流导致电极温度升高，使得电极及接头的热膨胀量增加，同时电极的氧化消耗 也提高r (2)电极中心部位和电极外圆的温差增大，由温差引起 的热应力也相应提高，电极容易产生裂纹和表面剥落；（3）电炉 功率提高后导致电磁作用力增加，引起剧烈的振动，导致电极折 断的几率上升。
因此，高功率和超高功率石墨电极的理化性能必须优于普通 功率石墨电极，如电阻率较低、密度较大、机械强度较高、线膨 胀系数要小、抗氧化性能和抗热震性能优良，才能适应高功率和 超高功率电炉的使用要求。
3.炭素是什么东东
碳素 炭素，碳素 &Nbsp； 炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料，其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料，而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。
为了简便起见，有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。 炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。
石墨电极类根据允许使用电流密度大小，可分为普通功率石墨电极。高功率电极、超高功率电极。
炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等。
炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于l%）。
我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同的生产工艺过程进行分类的。这种分类方法，基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程，也便于进行核算，因此其计算方法也采用这种分类标准。
下面介绍炭素制品的分类及说明。 一、炭和石墨制品 （一）石墨电极类 主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括： （1）普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
（2）抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。
（3）高功率石墨电极。允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
（4）超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。
主要用于超高功率炼钢电弧炉。 （二）石墨阳极类 主要以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。
一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。包括： （1）各种化工用阳极板。
（2）各种阳极棒。 （三）特种石墨类 主要以优质石油焦为原料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。
一般用于航天、电子、核工业部门。 它包括光谱纯石墨，高纯、高强、高密以及热解石墨等。
（四）石墨热交换器 将人造石墨加工成所需要的形状，再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品，它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备，主要用于化学工业。包括： （1）块孔式热交换器； （2）径向式热交换器； （3）降膜式热交换器； （4）列管式热交换器。
（五）炭电极类 以炭质材料如无烟煤和冶金焦（或石油焦）为原料、煤沥青为粘结剂，不经过石墨化，经压制成型而烧成的导电电极。它不适合熔炼高级合金钢的电炉。
包括： （l）多灰电极（用无烟煤、冶金焦、沥青焦生产的电极）； （2）再生电极（用人造石墨、天然石墨生产的电极）； （3）炭电阻棒（即炭素格子砖）； （4）炭阳极（用石油焦生产的预焙阳极）； （5）焙烧电极毛坯。 （六）炭块类 以无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂，经原料制备、配料、混粘、成型、焙烧、机加工而制成。
其中高炉炭块作为耐高温抗腐蚀材料用于砌筑高炉内衬；底部炭块、侧部炭块、电炉块则用于铝电解槽和铁合金电炉等。包括： （1）高炉炭块； （2）铝槽炭块（底部炭块及侧部炭块）； （3）电炉炭块。
（七）炭糊类 以石油焦、无烟煤、冶金焦为主要原料，煤沥青为粘结剂而制成。有的用于各种连续自焙电炉作为导电电极使用的电极糊；有的用于连续自焙式铝槽作为导电阳极使用的阳极糊；有的用于高炉砌筑的填料和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。
高炉用自焙炭块虽用途不同，但和糊类制品的生产工艺相仿，暂归在糊类制品内。包括： （1）阳极糊； （2）电极糊（包括标准、非标准电极糊）； （3）底糊（包括多灰、少灰底糊）； （4）密闭糊（包括多灰、少灰密闭糊）； （5）其它糊（包括粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等）。
（八）非标准炭、石墨制品类 这是指用炭、石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型炭、石墨制品。包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、块等异型品。
（九）不透性石墨类 这是指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品，包括热交换器的基体块。 （十）电炭产品类 这是指炭精棒、电刷等产品。
二、炭素纤维 它包括各种炭纤维、石墨纤维、预氧丝、炭布、炭带、炭绳、炭毡及其复合材料。其中炭纤维为含碳量高于93%的纤维。
用聚丙烯睛纤维、粘胶丝和沥青纤维经碳化制成。热处理温度由低至高，可分别制成耐热纤维、碳化纤维和石墨纤维。
4.什么是碳电极
根据组成电极物质的状态，可以把电极分为三类。
第一类电极是金属电极和气体电极，如丹尼尔电池中锌电极和铜电极，还有标准氢电极；
第二类电极是金属-金属难溶盐电极及金属-金属难溶氧化物电极，如Ag-AgCl电极。
第三类电极是氧化还原电极（任一电极皆为氧化还原电极，这里所说的氧化还原电极是专指参加电极反应的物质均在同一个溶液中），如Fe3+,Fe2+溶液组成的电极。
电极是电解过程中，电流进入或离开电解液的导体。电解过程就是在电极相界面上发生氧化还原反应。
电极分为阴极和阳极，和电源正极相连的是阳极，阳极上发生氧化反应；和电源负极相连的是阴极，阴极上发生还原反应。
电解材料的种类很多，常用的是碳电极，此外钛等金属也可以做电极。在电镀中，含有镀层金属的金属往往作为阳极，待镀制品作为阴极。
2、应用：
炭电极与其他炭素制品相比具有使用领域广的特点，可以在工业硅、黄磷、电石、铁合金等冶炼矿热炉上使用。现发达国家在矿热炉上已全部使用炭电极。
目前在工业硅和黄磷冶炼炉上已开始替代价格较高的石墨电极。在同样容量的埋弧矿热炉上，与石墨电极相比，炭电极的直径可以做的较大（现国内可生产Φ650-Φ1200mm的炭电极，石墨电极现国内只能做到Φ600mm），使炉内弧带增宽，弧线稳定，保证了热熔效率，增加产品产量，降低产品电耗。吨硅铁冶炼成本降低300-400元，吨电石冶炼成本降低100多元。
炭电极是节能、环保型产品，在电石、铁合金矿热炉上使用可大大地降低冶炼电耗，减轻污染。是电极糊的更新换代产品。在同样容量的埋弧矿热炉上，与电极糊自焙电极相比具有以下特点： 提高冶炼矿热炉产量，降低电耗15-20%；降低劳动强度（冶炼1吨铁合金消耗电极糊60kg左右，消耗炭电极仅12kg左右，降低电极的操作次数），简化了生产工艺； 避免或减少自焙电极经常发生的“软断”与“硬断”事故，改善工作环境，节省运行费用。