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金剛石石墨模具中石墨材料的應用

所謂石墨就是以其良好的物理和化學性能成為金剛石工具制造中，金剛石石墨模具制作理想材料，石墨金剛石石墨模具所使用的優勢：

1、具備優良的導熱性能和導電性能；

2、線膨脹系數比較低，導熱性能穩定同時抗熱沖擊性能強；

3、耐腐蝕和多數的金屬不容易發生反應；

4、在高溫下，強度會隨著溫度的升高而不斷升高；

5、具備很好的潤滑和抗磨性能；

6、便于加工，機械功能強，可以制作成各種的形狀復雜，精度較為高的熱壓模。

隨著資源的逐漸匱乏和能源危機的凸顯,人們越來越重視資源的利用及其在能源領域中的開發應用研究。主要用途：石墨在工業上用途很廣，用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯。石墨是一種重要的非金屬礦物資源,由于其優良的特性且在自然界中儲量豐富,故石墨在電化學方面廣泛應用,常被用作電極材料。然而在電解質中,即使耐腐蝕性強的石墨也會被腐蝕,嚴重影響電極的使用壽命;在電池中還使得電池放電時極不穩定。

實驗分別對-45μm、-20μm以及-10μm超細鱗片石墨進行了酸化插層實驗研究,對酸化工藝條件進行了優化,使三種粒級的超細鱗片石墨的膨脹倍數分別達到33.6ml/g、19.3ml/g和8.5ml/g。實驗結果顯示石墨鱗片粒徑越小插層效果也越差。本研究來源于新型電池用天然石墨材料的制備技術研究的課題(國家科技支撐計劃資助,通過實驗室實驗,首先采用堿熔法對隱晶質石墨進行提純工藝研究,使其含碳量由79。根據目前的資料顯示,粒度小于45μm的超細鱗片石墨制備可膨脹石墨的研究報導很少。本研究結果為拓寬超細石墨的插層研究提供有用的價值。 實驗研究了采用Hummers法制備氧化石墨的工藝條件,并以XRD分析表征氧化石墨的氧化程度。

石墨和石墨制品擁有許多的優良性能

石墨和石墨制品擁有許多的優良性能，石墨制品經過加熱后能釋放遠紅外線；具有很好的吸附性；具有很好的導熱性；具有化學穩定性和抗侵蝕能力；具有強大的防氧化作用及還原作用。石墨是在高溫下形成，其工藝特性主要決定于它的結晶形態，結晶形態不同的石墨礦物，具有不同的工業價值和用途。在很多情況下，進行抗壓試驗和抗彎試驗的條件接近于模具的實際工作條件（例如，所測得的模具鋼的抗壓屈服強度與沖頭工作時所表現出來的變形抗力較為吻合）。

石墨在工業上運用極廣，幾乎每個行業都會用到石墨制品。石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。機械工業中使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工的模具，大到火車車輪，小到精密零部件都可以使用石墨模具。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產生裂紋。

石墨是碳質元素結晶礦物

石墨是碳質元素結晶礦物，它的結晶格架為六邊形層狀結構，石墨具有導電性，與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質，它們互為同素異形體，石墨在工業上運用極廣，用于制作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯，石墨廣泛用于冶金工業的耐火材料與涂料、軍事工業火工材料安定劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業催化劑等，鱗片石墨經過深加工，又可生產出石墨乳、石墨密封材料與復合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術產品，成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料。相同體積下石墨產品的價格比銅低百分之三十到六十，價格比較穩定，短期價格波動相對來講比較小。

石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質，石墨及其制品具有耐高溫、高強度的性質，它們互為同素異形體，石墨的溶點也很高，化學性質也穩定，石墨是在高溫下形成，分布廣是石墨的變質礦床，系由富含有機質或碳質的沉積巖經區域變質作用而成，石墨質軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張，石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質，它們互為同素異形體。近年來，耐火材料工業中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內襯中被廣泛應用，以及鋁碳磚在連續鑄造中的應用。

石墨的工藝特性主要決定于它的結晶形態，石墨在工業上運用極廣，幾乎每個行業都會用到，石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片，石墨工業上多用的是人造石墨，石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數越小，石墨潤滑性能越好，也就是特種石墨，石墨的熔點為3850±50℃，沸點為4250℃，石墨即使經超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數也很小。坩堝在熔煉不同金屬或合金時熔化量計算，可以坩堝的容重規格號，乘上相應金屬和合金系數。