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炭素與石墨的區(qū)別

2020-11-30 11:25:58

由于炭素材料石墨材料在外觀、特性上有較多的相似點,現(xiàn)實中很多人不太了解如何去區(qū)分二者間的關系。本文就此作一下詳解介紹。碳元素存在三種常見的同素異形體:無定形碳(炭素)、石墨、金剛石。


1.金剛石

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圖為金剛石分子結構及外觀圖


金剛石,它是一種由碳元素組成的礦物。金剛石是自然界中堅硬的物質,素有“硬度和寶石硬“的美稱。20世紀50年代,美國以石墨為原料,在高溫高壓下成功制造出人造金剛石,至今人造金剛石已經(jīng)大量用于生產(chǎn)和生活中。


2.無定形碳


無定型碳一般指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。所謂無定形碳,并不是指這些物質存在的形狀,而是指其內部結構。則無定型碳會比較堅硬,如焦碳和玻璃態(tài)碳等屬于這種情況。


例如煉鋼工業(yè)中常用的大型電極稱為“石墨電極”,其實它是炭素制品,并非真正意義上的石墨制成的電極。從外觀形式上說,常見炭素制品體積較大,如冶金用電極、冶煉爐的內襯磚(炭素塊),炭素散熱器等等。

圖為無定形碳分子結構及外觀圖


3.石墨


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.擠壓石墨,多為電極材料。


其中按石墨的顆粒度分,也可分為:細節(jié)構石墨、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)。

圖為石墨分子結構及人造石墨圖


人造石墨分類:


一、石墨電極類


二、石墨陽極類


三、特種石墨類


四、石墨熱交換器


五、非標準制品類


六、不透性石墨類

炭素材料

綜上所述,從寬泛的意義上說,炭素材料其實是含有較多無定型碳結構的碳材料。石墨材料則是以石墨晶體為主的碳材料。二者都具有很多相同共性,但又有明顯區(qū)別。通常所說的石墨制一般為人造石墨通過加工的而來的。

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