石墨粉的性能和前景

石墨粉的性能和前景


　　石墨粉是一種電池負(fù)極材料。 將爆破后的原礦礦石通過礦車送進(jìn)破石機(jī)粉碎，再進(jìn)球磨機(jī)進(jìn)行浮選，將浮選出的石墨濕料再送進(jìn)球磨機(jī)研磨精選，將精選出的濕料裝袋送進(jìn)淋干機(jī)淋干，成為淋干料，淋干料已經(jīng)是石墨成品了。將淋干料送進(jìn)烘干車間，進(jìn)行烘干后裝袋，即是普通石墨粉，產(chǎn)成品的含碳量平均為90％。

　　1石墨粉的性質(zhì)

　　 石墨粉質(zhì)軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3～5。比重為1．9～2．3。在隔絕氧氣條件下，其熔點(diǎn)在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。 常溫下石墨粉的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑；不同高溫下與氧反應(yīng)，生成二氧化碳或一氧化碳；在鹵素中只有氟能與單質(zhì)碳直接反應(yīng)；在加熱下，石墨粉較易被酸氧化；在高溫下，還能與許多金屬反應(yīng)，生成金屬碳化物，在高溫下可以冶煉金屬。

　　2石墨粉的分類

　　 高純亞微米石墨粒子有著非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域：電子信息的顯像管、顯示器制造行業(yè)的黑底導(dǎo)電涂料、由液晶顯示構(gòu)成的裝置、傳感器及色分解器上采用的感光性黑色涂膜、平板顯示器中彩色液晶等離子三原色境界部分用于提高發(fā)射效果及采色對(duì)比度、超細(xì)鎢、鉬絲拉制等各種涂料，高級(jí)潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂制造業(yè)、高性能蓄電池用泡沫鐵鎳制造業(yè)以及感光膠片等眾多行業(yè)廣泛應(yīng)用高純亞微米石墨粒子。

　　 高純石墨超微細(xì)粉有膠體石墨粉，主要應(yīng)用于鋼筆專用、粉末冶金專用、潤(rùn)滑油專用、潤(rùn)滑脂專用、干電池專用、導(dǎo)電涂料專用、潤(rùn)滑涂料專用、國防科工委、科研機(jī)構(gòu)的科學(xué)研究、民用核電專用、航天航空專用及戰(zhàn)略性電力干擾武器、煙幕屏蔽武器的研制等，我國北京吉興盛安工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的膠體石墨粉是我國石墨行業(yè)的發(fā)展行業(yè)標(biāo)兵，部分技術(shù)已達(dá)國際領(lǐng)先水平。

　　 格蘭粉（密封防粘脂）性能與用途：耐高溫3000攝氏度，耐高壓40KG，用于船舶、飛機(jī)、機(jī)車、汽車、工程機(jī)械及各種大型石油、化工、電業(yè)機(jī)械的金屬結(jié)合面、法蘭聯(lián)接部位的密封與防粘。

　　 特種石墨涂料：水基石墨涂料、導(dǎo)電石墨涂料、溶積石墨涂料、內(nèi)外石墨涂料、拉絲石墨涂料、潤(rùn)滑石墨涂料、玻纖涂料、電視機(jī)石墨涂料及特種涂料、各種非金屬材料、納米級(jí)材料生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)方案。處理各種防腐設(shè)備，承接各種防腐設(shè)備處理。品種多樣，規(guī)格齊全，產(chǎn)品執(zhí)行《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》。 專用機(jī)械設(shè)計(jì)制造各種精細(xì)化工設(shè)備、各種磨機(jī)及配方工藝。

　　 1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，在冶金工業(yè)中主要用來制造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑，冶金爐的內(nèi)襯。

　　 2、作導(dǎo)電材料: 在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。

　　 3、作耐磨潤(rùn)滑材料: 石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃溫度中在很高的滑動(dòng)速度下，不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。

　　 4、石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，就大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。

　　 5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料: 由于石墨的熱膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝，區(qū)域精煉容器，支架夾具，感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。

　　 6、用于原子能工業(yè)和國防工業(yè): 石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個(gè)PPM 。特別是其中硼含量應(yīng)少于0.5PPM 。在國防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導(dǎo)彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。

　　 7、石墨還能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗(yàn)表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。

　　 8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經(jīng)過特殊加工以后，可以制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門。

　　 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(jì)中具有重要的作用。

　　3、未來石墨粉

　　預(yù)計(jì)未來十年間，只要整個(gè)市場(chǎng)足以支撐，礦業(yè)開采和擴(kuò)充成功的話，石墨粉的產(chǎn)能將繼續(xù)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。新增的石墨產(chǎn)能，將彌補(bǔ)當(dāng)前由于工程失誤導(dǎo)致采礦終致而損失的10萬噸鱗片石墨的產(chǎn)能。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，全球石墨產(chǎn)品研發(fā)將在十大領(lǐng)域展開。同時(shí)，在原國家建材局制定的作為世界最大的石墨生產(chǎn)國，近幾年來中國的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%~50%。世界的第二生產(chǎn)國印度，在過去的十多年間，石墨產(chǎn)量占到了15%左右。其他生產(chǎn)國有巴西（7%），墨西哥（6%），韓國（占6%）。上述五國的石墨產(chǎn)量總和占到了世界總產(chǎn)量的75%以上。

　　 如果今后世界石墨市場(chǎng)環(huán)境繼續(xù)朝著有利的方向發(fā)展，石墨產(chǎn)量還會(huì)增加，尤其是巴西、加拿大、中、印度和墨西哥。總量有望增加120000噸。“十五”規(guī)劃中提出了石墨深加工的方向的引導(dǎo)下，今后五年我國重點(diǎn)發(fā)展的石墨深加工產(chǎn)品是異型碳、氟化石墨、滲硅石墨、顯像管石墨乳、鋰離子電池、碳材料、燃料電池碳材料等。

　　 此外，我國石墨深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)目前尚有較大空白，開發(fā)工作大有作為。比如，世界上有1000個(gè)核電站，我國目前只有三個(gè)，而國家規(guī)劃將建23個(gè)，其所用的核純石墨基本上全部依賴進(jìn)口。

　　 目前，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化，全球石墨業(yè)產(chǎn)品研發(fā)將在十大領(lǐng)域展開：

　　 1、高性能密封件及制品，世界有100億美元的交易額，最高檔的核反用石墨產(chǎn)品120萬美元/噸。該產(chǎn)品中有四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，插入技術(shù)、膨化硫技術(shù)、復(fù)合增強(qiáng)技術(shù)，成型技術(shù)。

　　 2、高性能導(dǎo)電材料，一是做成層間化合物；二是高性能穩(wěn)定性；三是工藝修復(fù)性。

　　 3、電池材料。

　　 4、環(huán)保材料。

　　 5、生物材料。

　　 6、隔音隔熱材料。

　　 7、防護(hù)安全材料。

　　 8、屏蔽材料。

　　 9、工藝美術(shù)材料。

　　 10、催化劑。