Upu Tomua
O le graphite ose mea taua e le-metala fa'ameamea fa'atasi ai ma uiga fa'apitoa lua u'amea ma -e le'i u'amea. Ua ta'ua o se "punaoa fa'ata'atia e lagolagoina le atina'eina o-tekinolosi maualuga i le 21st seneturi" ma ua leva ona ta'ua o le "auro uliuli". O le graphite maualuga-mama e fa'atatau i le kalafi e iai le kaponi e sili atu i le 99.99%. O lo'o fa'aalia ai le lubrication sili ona lelei-, maualuga le malosi, lelei le fa'agaoioiga o le eletise, acid/alkali/corrosion/vevela, maualalo le fa'alauteleina o le aofa'i, mata'ina le mautu o vaila'au, maualuga le fa'amaufa'ailoga, ma le fa'atusa ma le fa'atusa. E faʻaaogaina lautele i inisinia eletise, metallurgy, puipuiga a le atunuʻu, aerospace, malosi, alamanuia kemisi ma isi vaega. Aemaise lava, o lo'o i ai sona sao taua ma le taua i pisinisi fa'atutupula'e e pei o le tapenaga o mea fa'akomepiuta lona tolu -augatupulaga, alamanuia faaniukilia, ma alamanuia photovoltaic, e fa'atino ai se aafiaga mamao-i le tamaoaiga o Saina.
1. Meatotino a le Graphite Ore
O le Graphite o se minerale e aofia ai elemene kaponi, lanu uliuli susulu ma le luster metallic ma anisotropy. O lona mamafa o le 2.09-2.23 g / cm³, faʻafefeteina 3850 tikeri, faʻafefe 4250 tikeri, malosi faʻafefete vevela 6.9036 × 10⁷ J / kg, faʻaalia lelei le mautu vevela.
2. High{1}}Graphite Mama
2.1Natural High{1}}Kafite Mama
Fa'alagolago i mea mata'utia ma metotia o tapenaga, e mafai ona vaevaeina le kalafi -ma'a maualuga i le kalafi -ma'a faanatura ma le kalafi -ma'a faanatura.
O le graphite maualuga -mama faanatura e masani ona fa'aoga i vaega eseese ona o le lelei tele o le eletise ma le vevela, e pei o mea e fa'asa'o, -uila ele, kaponi eletise, afi afi, lubricants, ma mea e puipuia ai i le alamanuia faaniukilia. graphite maualuga -ma'a fa'akomepiuta, fa'atasi ai ma morphology tutusa ma tufaina lapopo'a, e fa'aoga i anodes mua'i tao, graphite fa'apitoa, alamanuia faaniukilia ma isi matā'upu. O metotia o tapenaga o le kalafi maualuga-mama e ese'ese ma mea mata eseese.
E leai se graphite mama i le natura. O le graphite ore e masani ona aofia ai mea leaga e pei o SiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, P₂O₅, CuO, lea e masani ona i ai o minerale e pei o le quartz, pyrite, carbonate, faapea foi ma vaega kasa e aofia ai vai, asphalt, CO₂, H₂, CH₄, ma N₂. O le mea lea, o le auʻiliʻiliga o le graphite e manaʻomia ai le faʻamautuina e le gata o mea faʻapipiʻi carbon ae faʻapea foʻi ma mea faʻafefe ma mea efuefu. O faiga fa'amama graphite e fa'amoemoe e aveese lelei nei mea leaga. O le maualuga o le mama o le graphite (ie, o le maualuga o le carbon content), o le maualuga lea o lona tau ma le lautele o lona faʻaogaina.
O le tapenaga o le graphite maualuga -mama mai le kalafi faanatura e masani ona aofia ai le fa'amamāina muamua o le graphite oa e ala i le fa'afefeteina, fa'amama atili o le fa'a'ele'ele fa'a'ele'ele ala ala-acid method po'o le hydrofluoric acid method, ma i'u ai ina maua -ma'a maualuga oloa graphite i le maualuga-metotia vevela po o le maualuga-temper.
2.2 Fa'akomepiuta Maualuga -Kafite Mama
E masani lava ona faasino le kalafi faufau i mea kalafi e gaosia e ala i le fa'aogaina o -koka suau'u maualuga ma le koka pitch e fai ma fa'aputuga, fa'aopoopo i ai le ta koale e fa'apipi'i ma isi mea fa'aoga, soso'o ai ma se fa'asologa o togafitiga o le kalafi maualuga -vevela. E masani lava, o mea mata e mua'i togafitia ona tu'u lea i totonu ose -temperature reactor fa'apitoa mo le kalafi ma fa'amamāina. O ituaiga ogaumu autu e aofia ai ogaumu graphitization Acheson, ogaumu fa'asologa fa'asologa i totonu, ma ogaumu eletise fa'aauau. O le -maualuga maualuga o le vevela i totonu o le ogaumu e fa'ailoa ai le suau'u coke ma le pitch coke, ma fa'afeiloa'i le kasa halogen e tali atu i mea le mama, ona fa'a'asa lea ma fa'afefeteina ina ia maua ai -kafite mama maualuga.
E ui ina mafai ona aveese se vaega o mea le mama i totonu o le suau'u coke ma le pitch coke i le taimi maualuga-vevela calcination i le gaosiga o le synthetic maualuga-mama graphite, o lo'o i ai le mana'oga manino mo le sulfur ma le lefulefu o lo'o i totonu o mea fa'ameamata. Faatasi ai ma le fa'ateleina o le fa'aogaina o le suau'u -sulfur crude oil, o lo'o fa'atupula'ia fo'i le coke petroleum high-sulfur. Ina ia ausia le mana'oga maualalo-o le suau'u coke mo le gaosiga maualuga-ma'a gaogao, ua faia e le to'atele o tagata popoto i-su'esu'ega loloto i faiga fa'amama su'u suau'u.
O le mama o le kafite e fuafua ai le faatinoga o auaunaga ma meatotino atoatoa o oloa gaosi loloto-kalafi. O le maualuga o le mama, o le maualuga o le tau o le talosaga. Faataitaiga:
Graphite o mea anode mo ma'a lithium-e mana'omia le mama i luga atu o le 99.98%;
graphite faanatura mo taimane faafoliga gaosia e manaʻomia le mama i luga atu o le 99.999%, faʻatasi ai ma le boron i lalo ole 0.01 × 10⁻⁶;
graphite faʻapitoa mo aerospace, puipuiga a le atunuʻu, ma alamanuia faaniukilia e manaʻomia le mama o le 99% ~ 99.99% poʻo le maualuga;
O le pa'u kafite mo le fa'apipi'iina -tolu fa'atupulaga semiconductor SiC wafers e mana'omia le mama e o'o i le 99.9995% po'o luga atu.
O le faʻamamaina o le graphite o le faʻavae lea mo le sauniaina o mea uma graphite ma se mataupu masani i le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi. O faiga fa'amama graphite fa'atasi ai ma le maualalo o le fa'aaogaina o le malosi, maualuga le gafatia, ma le maualalo o le filogia o le taulaiga lea o le taimi nei R&D.
3. Fa'atekonolosi Fa'amamāina Graphite
3.1 Metotia Fa'afefe
O le fa'aogaina lelei o le fa'afefeteina o le kalafi fa'alenatura, o faiga fa'afefeteina fa'atasi ai -fa'agasolo fa'agasolo ua mamanuina e tu'u'ese'ese ai le kalafi pa'epa'e po'o le microcrystalline graphite mai minerale fa'atasi e pei o le kaolin, quartz, ma le mica i totonu o le graphite ore. O lenei tekinolosi e mafai ona matua fa'atamaoaigaina le graphite 'oa fa'alenatura i lalo ifo o le 20% i le graphite concentrate ma le mama o le 95%, lea e tele lava ina fa'aaogaina e fai ma mea mata mo le gaosiga o le natura maualuga-mama.
3.2 Alkali-Metotia Asi
O le fa'amamāina e aofia ai le fusu'aga alkali ma le acidolysis. I le fusuaga alkali, o mea leaga i le kalafi e pei ole Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂, MgO, CaO e tali atu ma le NaOH i le vevela maualuga e fausia ai le vai-o le vai; o nisi o mea leaga (eg, SiO₂) e maua ai le vai -mea e mafai ona solu, lea e aveese e ala i le fa'avai ma le fufulu. I le acidolysis, graphite ma hydroxides pe a maeʻa faʻafefiloi alkali e faʻafefiloi ma le hydrochloric acid o se faʻatonuga faapitoa mo le vevela vevela, faʻaliliuina i chlorides soluble ona fufulu ese lea i le vai. E mafai ona maua -kafite mama maualuga ma le mama i luga atu o le 99% pe a uma le acidolysis.
I le taimi nei, o le alkali -acid method o lo'o fa'aaogaina lautele i alamanuia, ma tulaga lelei e pei o le itiiti-taimi tupe teu fa'afaigaluega, maualuga le togi, ma le malosi o le fetuutuunai o faiga. Peita'i, e iai fo'i fa'aletonu e aofia ai -maualuga maualuga le mana'omia o le fa'avasegaina o le vevela, maualuga le fa'aaogāina o le malosi, umi le taimi e tali atu ai, tuga le pala o mea faigaluega, tele le gau o le kalafi, ma le leaga o le suavai leaga.
3.3 Metotia Fa'a'a'ai o Chlorinasi
I le tusa ma le 1000 tikeri, o le kasa chlorine e faʻafeiloaʻi i le graphite. O le fa'aogaina o le mea fa'ama'i malosi o le chlorine, o mea leaga o le oxide uamea i le kalafi e fa'ama'iina i chlorides e maualalo le vevela o le gasification. I lalo o lenei vevela, uamea chlorides e mafai ona vave gasified ma lafoaia i aofaiga tele, iloa graphite faamamaina.
O le kukaina o le chlorination e masani lava ona faʻaaogaina e fai ma faʻaopoopoga faʻaopoopoga mo le faʻamamaina o le kalafi, faʻafetaui ma isi faiga, ma e manino lelei le lelei i le aveesea o mea leaga. Ae ui i lea, o le oona, corrosiveness ma le faʻaleagaina o le siosiomaga o le chlorine faʻatapulaʻaina le faʻalauiloaina o lenei faiga i se tulaga patino. E le gata i lea, e faigata ona maua le ultra-high-kafite mama, ma o le faiga le mautu e aafia ai foi lona faaaogaina.
3.4 Hydrofluoric Acid Metotia
O mea leaga o lo'o i totonu o le 'oa mata e fe'avea'i ma le hydrofluoric acid e fa'atupu ai le vai-soluble fluoride ma fluorosilicates, ia e aveese e ala i vai fufulu ina ia maua ai-kafite maualuga.
O faʻamanuiaga autu o le hydrofluoric acid method o le maualuga o le faʻaaogaina o le le mama, maualuga le tulaga o oloa, laʻititi le aʻafiaga i le faʻatinoga o le graphite, ma le maualalo o le malosi. O le mea le lelei o le hydrofluoric acid e matua'i o'ona ma pala, e mana'omia ai ni puipuiga malu puipuia i le gaosiga, ma le maualuga o le puipuiga o le siosiomaga e fa'aitiitia ai lona fa'atauvaga tau tamaoaiga.
3.5 Maualuluga -Metotia Fa'amama
E faavae i luga o le mataupu faavae e faapea o le graphite e iai le maualuga o le vevela ae o isi mea leaga e maualalo le vevela, o le graphite masani ma le carbon content e tusa ma le 80% o loʻo tuʻuina i totonu o se ogaumu mama i le 1500 tikeri e gasify ma aveese maualalo -mea leaga faʻafefe. Ona ulu atu lea i se ogaumu i le 25002800 tikeri e aveese atili ai mea leaga, ma mulimuli ane o se ogaumu i le 28003200 tikeri ma kasa talafeagai HF ma HCl. O kasa nei e fe'avea'i ma le maualuga-mea fa'apuna a'e le mama i le maualuga o le vevela e fau ai-ma'a'a fa'apuna fluoride ma chlorides, ia e fa'asa ma fa'asa. I lenei auala, ua faamamaina graphite natura i 99.99% ~ 99.9998% carbon anotusi.
O mea autu e a'afia ai le mama o le kalafi e aofia ai le tulaga lelei o meafaitino, mama mama graphite, auala fa'avevela fa'akalafi, ma le lapopo'a o le graphite. O lenei faagasologa o loʻo iai manaʻoga maualuga mo meafaitino mama, mea faʻapitoa ma tekinolosi meafaigaluega, faʻatasi ai ma le maualuga o le faʻaaogaina o le malosi ma le tele o tupe teufaafaigaluega. O le mea lea, o lona faʻaaogaina o loʻo iai nei e faʻatapulaʻaina, aemaise lava i vaega faʻapitoa e pei o le aerospace, puipuiga a le atunuʻu ma alamanuia faaniukilia ma manaʻoga maualuga maualuga o le graphite.
3.6 Metotia Fa'amama kasa Halogen
O mea faigaluega -maualuga tau alamanuia (fa'ata'ita'iga, semiconductor industry) e mana'omia le mama o le kalafi i luga a'e o le 99.999%, e le mafai ona maua na'o le fa'amamāina o le vevela. E masani ona faʻaaogaina e le alamanuia le faʻamamaina o le kesi halogen (faʻapitoa foi le faʻamamaina o le tino). Faatasi ai ma le faateleina o le vevela o le ogaumu ma le vacuum degree, o nisi o mea eleelea i oloa graphite e otometi lava ona faʻafefe. Mo isi mea leaga e mana'omia ai le maualuga o le vevela, o kasa halogen (e masani lava o le chlorine ma halogenated hydrocarbons) e liua i latou i halides e maualalo le liusuavai ma le fa'afefe. I lalo o le gaioiga tuʻufaʻatasia, e aveese mea leaga e ausia ai le faʻamamaina o le graphite.
4. Fa'aoga o le High-Grity Graphite
4.1 Mea e Lubrication
I le avea ai ma se tasi o lubricants mautu masani, o le fausaga fa'apipi'i o le graphite e maua ai -oloa lubricating. I lalo o le compressive ma sele mamafa i le taimi o feeseeseaʻi mago ma metala, graphite paʻu maseesee, fausia se graphite fesiitai ata manifinifi i luga o le uʻamea uʻamea luga microscopically. O le mea lea, o le fa'amamago o fe'ese'esega i le va o le kalafi ma le u'amea e maualalo ifo nai lo le va o u'amea, ma avea ai ma mea masani -lubricate.
O u'amea i u'amea-fa'afuga fa'apalapala e masani ona aofia ai le 45# sila, 40Cr sila, u'amea u'amea, u'amea u'amea, kopa u'amea, ma isi. O le fe'ai ma le fa'aogaina o le graphite-o pa'u u'amea e feso'ota'i vavalalata ma le ituaiga ma meatotino o mea uamea. O le faʻaitiitia o feteʻenaʻiga ma le ofuina i le va o paʻu faʻainisinia o le auala autu lea e faʻaleleia ai le lelei ma le ola tautua o vaega masini. O le su'esu'eina o a'afiaga o le uta, vevela, saosaoa fa'ase'e, su'esu'ega o luga ma le tino e fesoasoani e fa'alautele ai le ola tautua o le kalafi-ta'i u'amea.
4.2 Mea Faamauga
E mafai ona fa'agasolo le kalafi fa'alautele e avea ma kalafi fe'avea'i pe a mae'a -togafitiga, fa'atasi ai ma le fa'alumaina maualalo fa'atele (1×10⁻⁶~30×10⁻⁶ K⁻¹). E le malepelepe pe ta'e i le maualalo o le vevela, pe faamalulu pe fetolofi i le maualuga o le vevela.
Faʻatusatusa i mea faʻamaufaʻailoga masani (asbestos, paʻu, cellulose ma a latou composites), graphite fetuutuunai o loʻo i ai le lautele o le vevela o le auaunaga (200 ~ 450 tikeri i le ea). O le mea lea, faʻalauteleina graphite e faʻaaogaina lautele e pei o mea faʻamaufaʻailoga i masini, metallurgy, taavale, fau vaa, petrochemical ma isi fanua.
4.3 Afi -Mea Fa'asa
O le graphite faʻalauteleina e mafai ona faʻapipiʻiina i polymers, resins, ma isi mea e maua ai mea e le mu. I le tulaga o le afi, o le graphite e mafai ona faʻalauteleina e faʻalauteleina vave e fausia ai se faʻalauteleina o le vevela vevela i luga o le meafaitino, e maua ai le faʻamafanafanaga sili ona lelei ma poloka le tuʻuina atu o kasa oona.
4.4 Electrode Material Composite
E fa'aaogaina graphite fa'alautele e saunia ai mea fa'aeletise maa eseese ona o le maualuga o le fa'agaoioiga, maualuga le mautu o vaila'au, lelei le vevela ma le eletise, ma le saunia faigofie. O lona fausaga mautu e taofiofia lelei le faʻalauteleina o le tele o mea eletise (faʻataʻitaʻiga, i Li / S poʻo Li / Si maʻa) i le taimi o le uila, faʻaleleia le ola o le taamilosaga.
E le gata i lea, o le tele o le vaeluaga o le kalafi e mafai ona fa'alauteleina e maua ai le tele o avanoa mo le feso'ota'iga o le Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ i maa lua uamea ({1}}ion, sodium -ion, magnesium{3}}ion, zinc{4}}maa fa'apipi'i malosi e teu ai le malosi. E mafai foi ona faʻaaogaina graphite faʻalauteleina e fai ma mea eletise mo supercapacitors.
E le gata i lea, o graphite fa'alautele fa'atasi ma polymer matrix e mama, maualalo-tau ma faigofie ona limu. O mea tau eletise e mafai ona fetuutuunai lautele e ala i le suia o fua ole graphite faʻalauteleina.
4.5 Fa'aleaganu'u ma Tulaga Maualuga-Iuga
O mea fa'aeletise fa'ameamea ma alamanuia fa'u'umea o le tele lea o fa'atauga fa'aleaganu'u masani o le kalafi, e masani ona fa'aogaina mo fa'ameamea fa'aeletise ma fa'apipi'i mo le fa'ameamea o u'amea, apamemea, alumini ma isi u'amea e le o -mea. Ole manaoga ole kalafi ile gaosiga ole penitala o lo'o tumau pea le mautu.
O mea fa'akalafi o lo'o fa'aalia ai le fausaga faigofie, -sa'oloto, fa'alavalava, maualuga le uta-o le malosi e tau'ave ai ma le malosi o le a'afiaga, ma o lo'o fa'aaoga lautele i vaega tetele-mea faigaluega i le malosi faaniukilia, eletise vai, va'alele ma malae tau militeri.
4.6 Mea Faaniukilia Malosiaga
O le graphite mo le malosi faaniukilia o lo'o fa'aaogaina lautele i totonu ole kasa maualuga-maalili, e pei o alavai, elemene suau'u ma vaega lagolago. O pa'u ma ta'iala i pamu faaniukilia sili atu i Rusia e tele lava ina fa'aaogaina graphite siliconized. O le graphite e sili ona lelei faaniukilia ma e masani ona faʻaaogaina e fai ma faʻataʻitaʻiga ma faʻataʻitaʻiga i reactors.
4.7 Meamea Semiconductor
I le alamanuia semiconductor, o oloa graphite o lo'o fa'aogaina lautele i mea maualuga -vevela vevela e pei o ogaumu tuputupu a'e tioata, ogaumu carbonization ma ogaumu kalafi.
O oloa graphite maualuga-mama mo le lona tolu-augatupulaga semiconductor silicon carbide (SiC) e aofia ai komea kalafi, mea fa'avevela ma le pauta mo le tuputupu a'e tioata, o lona mama e iloa ai le lelei o tioata SiC. O le fa'amamāina o sea -ma'a maualuga graphite e masani ona fa'aogaina -metolosi fa'aletino, e mana'omia ai le mama sili atu pe tutusa ma le 99.9995%, fa'atasi ai ma tapula'a i mea leaga ta'itasi (fa'ata'ita'iga, B E itiiti ifo pe tutusa ma le 0.05×10⁻⁶, Al Itiiti pe tutusa ma le 0.05×10⁻⁶.
4.8 Mea Fa'akomepiuta Taimane
I le taimi nei, e tasi-taimane tioata o lo'o fa'apipi'iina e ala ile High-Pressure High-Temperature (HPHT) method and Chemical Vapor Deposition (CVD) method. E fa'aogaina e le CVD le hydrogen-o iai kasa (methane, hydrogen, ma isi), e o'o atu ai i le fa'aleagaina o le hydrogen ma fa'amamafa i tioata taimane. O le taimane HPHT faatasi ai ma u'amea fa'aleaganu'u o lo'o iai ni fa'aleaga u'amea, ma fa'afaigata ai ma lu'itau le tu'ufa'atasiga o taimane "ultra-mama".
Recent breakthroughs in static ultra-high pressure technology have enabled direct synthesis of diamond from graphite under extreme P-T conditions (>15 GPa, 2000 tikeri). I lalo o ia tulaga, e vave ona liua le kalafi i taimane, e maua mai ai ni fa'apotopotoga polycrystalline -sinimita ma maualuga le mama.
Fa'ai'uga
O ituaiga autu o kalafi o lo'o fa'aaogaina i Saina e aofia ai le kalafi -ma'a maualuga, kalafi fa'aisostatic, graphite fa'alautele, kalafi fa'afefete, kalafi colloidal ma le kalafi. O le fa'aleleia atili o le mama o le kalafi ose mana'oga masani lea i oloa uma o le kalafi-e taua ae faigata.
A'o fa'atupula'ia pea le mana'oga mo -kafite mama maualuga i matā'upu maualuluga-ma fa'atupula'ia mana'oga mama, o lo'o i ai i se tulaga mata'utia tekinolosi fa'afeso'ota'i o lo'o fa'atali ai ni fa'alavelave.
