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石墨產品及用途

2023-10-27

一、鎂碳磚

在冶金工業中,鱗片石墨被大量的用在生產石墨坩堝和鎂碳磚。

鎂碳磚對石墨的質量指標要求一般包括粒度(目)、固定碳、灰分、揮發份、水分。高質量的耐火磚趨向于使用含碳量高和性能優于土狀石墨的鱗片石墨,含碳量為90%~97%的中碳和高碳產品,粒度﹣80~+200目。發展趨勢是使用更細的粒度級別和含碳量高的鱗片石墨。提高石墨的純度,即提高了鎂碳磚中石墨的添加量,可以提高鎂碳磚的強度和抗氧化能力。

二、石墨坩堝

石墨坩堝在冶金工業上的應用有著較長的歷史,是采用天然大鱗片石墨和優質碳化硅為原料,以黏土或炭質為結合劑加工而成,其中石墨在坩堝原料配方中的比例占到40%~50%之間。

三、高純石墨

相對于對天然石墨材料而言,高純石墨中的碳含量大于99.9%。某些特殊領域如用于核能、半導體等高新技術產業的,則要99.99%甚至更高。

石墨模具

四、柔性石墨

柔性石墨由于具有高的化學穩定性,耐高溫、耐低溫,耐腐蝕,耐輻射,導電,導熱,安全無毒,且具有良好的柔韌性、自粘性和潤滑性,目前已廣泛應用于石油、化工、冶金等領域。

五、可膨脹石墨

小顆粒的可膨脹石墨用于生產阻燃涂料;高起始膨脹溫度的石墨用于工程塑料和橡膠的阻燃;低起始膨脹溫度的石墨用于生產防火密封條;微膨脹石墨作為高能電池材料。

六、膠體石墨

膠體石墨廣泛用于導電、電磁屏蔽、抗靜電、鍛造、鑄造、拉絲、潤滑、仿佛、密封、絲網印刷線路、彩色顯示器制造等領域。

七、鋰離子電池負極材料

鋰離子電池的負極材料目前成熟應用的主要是碳石墨材料,天然鱗片石墨要作為鋰離子電池的負極材料,要經過顆粒球化及表面包覆處理。球化技術主要是利用專門的粉碎整形設備,使不規則的石墨微粒通過氣流沖擊下的相互碰撞,發生卷曲和包裹作用,使顆粒成為球形或近似球形,即通常所稱的球形石墨。球形石墨具有較小的比表面積及堆積時容易達到取向均勻,從而提高材料性能。表面包覆技術主要針對天然石墨顆粒表面活性點較多,易與電解液發生副反應的缺點,在石墨微粒表面覆蓋很薄的一層結構穩定的無定形碳,從而達到提高穩定性的目的。

八、各向同性石墨材料

各向同性石墨材料(核石墨)產品是指以天然石墨和石油焦為主要原料的等靜壓成型的細結構和超細結構石墨,產品為塊體狀的人工石墨制品。其產品主要為:高溫氣冷堆用石墨反射塊、高溫氣冷堆球狀反應堆用石墨球、核級石墨墊片、高溫氣冷堆用電極石墨粉。

九、高導熱石墨材料

高功率密度電子器件和高端電子工業器件等逐漸小型化、結構緊湊化、高功率密度化引發了散熱問題對器件的工作穩定性和可靠性提出嚴峻的挑戰,從而對其運行過程中產生的熱量強化導出與放散提出了更高的要求。目前一般的散熱材料所使用的散熱片基材(如民用高端電子器件、LED用芯片材料、工業裝置用換熱器等)幾乎都是鋁合金,由于其自身導熱系數(237W/m·K)的局限性,已很難滿足要求,且該類材料質量較重、熱膨脹系數也較大,從而大大地限制其作為電子器件封裝散熱材料的廣泛使用。鑒于此,研究和開發導熱率高、輕質和良好的熱穩定性的新型材料對于實現部件的小型化、裝置輕量化和運行高效化具有重要的意義。

高導熱石墨材料的研發成功為高功率電子器件散熱問題的解決提供了最有效的途徑。由于該類材料質量輕(僅為傳統金屬導熱材料的1/2~1/5),導熱率高,耐腐蝕,熱膨脹系數小,在前述需散熱的器件上取代傳統金屬材料,不僅有利于電子器件的小型化、微型化和高功率密度化,而且可以有效地減輕器件的重量,增加有效載荷;同時用于我國的高端電子器件設備,亦可高效散熱、使用安全、壽命長(主要是其抗腐蝕和氧化能力強)。

十、鑄造工業用石墨

用石墨作鑄模涂料,增加鑄件的光滑度,減少鑄件的裂紋和孔隙。對石墨原料的要求一般粒度74μm,碳含量為70%~80%。

十一、電氣工業用石墨

利用石墨制作電極、電刷、碳棒、碳管、陽極板、石墨墊圈、鋰離子動力電池等。對石墨原料的要求為粒度43μm,碳含量94%~97%。

十二、氟化石墨

氟化石墨是(C2F)n、(CF)n的10μm-12μm超細粉體材料,主要生產和消費國是發達國家,如:日本、美國、俄羅斯、法國、德國。主要用途:固體潤滑劑、氟化玻璃脫模劑、高能電池材料、氟石墨纖維材料、計算機與集成電路存儲器材料。

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