寧夏可膨脹石墨廠
發(fā)布時(shí)間：2022-10-11 01:32:01
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石墨素有黑金之稱，廣泛應(yīng)用于電子、汽車、醫(yī)藥、航空航天、海洋和核能等領(lǐng)域，是極其重要的的戰(zhàn)略性資源。天然石墨是富碳有機(jī)物在高溫高壓的地質(zhì)環(huán)境長(zhǎng)期作用下轉(zhuǎn)變而成的，是大自然的恩賜。天然石墨的工藝特性主要決定于它的結(jié)晶形態(tài)。結(jié)晶形態(tài)不同的石墨礦物，具有不同的工業(yè)價(jià)值和用途。廣義上，一切通過(guò)有機(jī)炭化再經(jīng)過(guò)石墨化高溫處理得到的石墨材料均可稱為人造石墨。而狹義上的人造石墨通常指以雜質(zhì)含量較低的炭質(zhì)原料為骨料、煤瀝青等為粘結(jié)劑，經(jīng)過(guò)配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的塊狀固體材料，如石墨電極、等靜壓石墨等。
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石墨在常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑；高溫下與氧反應(yīng)燃燒，生成二氧化碳或一氧化碳。此外，近年的研究發(fā)現(xiàn)，石墨可以被氯磺酸溶解，形成單層石墨烯的氯磺酸"溶液"。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)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(guò)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。
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石墨制品環(huán)保健康，無(wú)放射性污染，耐高溫。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過(guò)至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過(guò)程才能成為石墨，因此，石墨中即便存在有害物質(zhì)也早已釋放殆盡。石墨可用于生產(chǎn)耐火材料、導(dǎo)電材料、耐磨材料、潤(rùn)滑劑、耐高溫密封材料、耐腐蝕材料、隔熱材料、吸附材料、摩擦材料和防輻射材料等，這些材料廣泛應(yīng)用于冶金、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)和國(guó)防等。由于我國(guó)冶金鋼鐵業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)，世界鋰離子電池的迅猛發(fā)展，拉動(dòng)對(duì)石墨原料的需求；同時(shí)產(chǎn)業(yè)界、政府對(duì)石墨戰(zhàn)略資源作用的日益重視，使石墨礦產(chǎn)品的價(jià)格迅速攀升，扭轉(zhuǎn)了20多年來(lái)其他礦產(chǎn)品都在漲價(jià)、石墨卻不斷降價(jià)的不正常局面，不僅使石墨行業(yè)效益不斷提高、同時(shí)也使得一些社會(huì)資金不斷涌入石墨行業(yè)。
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作為高溫冶金及超純材料。生產(chǎn)用的結(jié)構(gòu)材料如生產(chǎn)單晶硅用的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等，都是用高純度石墨材料加工而成的。近年來(lái)，隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，石墨憑借其具有良好的物理和化學(xué)性能，逐漸成為模具制造的材料。石墨是碳的一種同素異形體，為灰黑色、不透明固體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。在氧氣中燃燒生成二氧化碳，可被強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化?？捎米骺鼓?、潤(rùn)滑劑，高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑，還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。
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吸收的光會(huì)導(dǎo)致載流子(電子和空穴)的產(chǎn)生，石墨烯里面載流子的產(chǎn)生和輸運(yùn)都和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體有很大不同。這使得石墨烯很合適用來(lái)做超快的光電感應(yīng)設(shè)備，據(jù)估計(jì)，這樣的光電感應(yīng)設(shè)備有可能能以500GHz的頻率工作，用于信號(hào)傳輸?shù)脑?，每秒鐘可以傳?000億個(gè)0或者1,可以在1秒內(nèi)完成兩張藍(lán)光光碟內(nèi)容的傳輸。石墨烯光電感應(yīng)設(shè)備的示意圖和實(shí)際樣品的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖中的黑色短線對(duì)應(yīng)5個(gè)微米，金屬線之間的距離是一個(gè)微米。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究者們發(fā)現(xiàn)，這種金屬-石墨烯-金屬結(jié)構(gòu)的光電感應(yīng)設(shè)備比較高可以達(dá)到16GHz的工作頻率，并且可以高速工作在從300納米(近紫外)到6微米(紅外)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)的光電感應(yīng)管則不能對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外光響應(yīng)。