以鳞片为石墨原料的
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以鳞片为石墨原料的
成绩：
以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的应用研究课程名称：
学号：
姓名：
王斑儿专业：
金属材料工程 2019年6月 3日摘要：
多功能碳材料是一种石墨层间化合物(GIC)，它的热膨胀产物一膨胀石墨具有发达的网络状孔型结构，以及比较高的比表面积和表面活性。
这种材料具有耐热、耐辐射，密封和自润滑性，耐腐蚀性和各向异性等特点，可制成优异的导电、导热、隔热、保温等材料，也可以作为催化剂或催化剂载体。
综上所述，本研究不仅为制被性能各异的多种多功能碳材料提供了工艺路线，同时也为制备可回收利用催化剂、环境污染治理和导电复合材料奠定了理论与实验基础，因此具有较好的理论与应用价值。
关键词：
多功能、碳材料、超声波原位、聚合、热膨胀、光催化降解吸附引言为深入开发和利用多功能碳材料，本研究主要做了
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一下工作：
1．进一步研究和探索了制备制备多功能碳材料的新工艺和新方法，主要涉及：
将实验室制备与工业生产紧密地结合，成功地研究制备出完全拥有知识产权的不使用浓硝酸、稀硝酸等含硝基化合物的不含硫的、低温可膨胀的多功能碳材料的制备方法，并采用这些技术制备了多功能碳材料，它不仅满足了本的研究需要，还为大规模生产奠定了基础。
另外，制备了应用研究过程中需要的起始膨胀温度高的多功能碳材料，为生产市场需要的该种材料提供了技术。
更重要的是还用超声波技术建立了制备多功能碳材料的技术，它是继电化学法和化学氧化法之后，制备多功能碳材料的第三种技术，也是对生产多功能碳材料工艺路线的一次重要革新。
2．以鳞片石墨为原料，采用化学氧化法和超声波法制备多功能碳材料路线为基础，制备出膨胀石墨负载的含硫的和不含硫的纳米二氧化钛的复合物(Nano． Ti02／EGC)。
用x一衍射、扫描电镜和透射电镜对膨胀石墨负载的纳米二氧化钛复合材料进行了表征。
模拟研究了含硫的Nano． Ti02／EGC对甲基橙与农药污水的吸附和光催化降解作用，结果说明Nano． Ti02／EGC对甲基橙和多种农药的有良好的吸附作用和光催化降解功能。
实验还发现不同的膨化温度对纳米二氧化钛的晶形结构有影响，
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 硫含量对光催化降解甲基橙和农药也有影响。
3．建立了以多功能碳材料作为石墨固体膨胀剂，与苯胺单体原位聚合合成可膨胀聚苯胺／石墨固体膨胀剂复合物，然后进行热膨胀的原位聚合一热膨胀的技术。
用这种原位聚合一热膨胀技术，并且成功地合成了聚苯胺／膨胀石墨复合物。
X_衍射、扫描电镜和红外等手段表征显示聚苯胺／膨胀石墨复合物具有聚苯胺包覆在膨胀石墨上的结构，这种复合材料将聚苯胺的形貌改变成泡沫状，增强了其导电性能，降低了密度，它有望在航天及其它高科技领域得到应用。
一、多功能碳材料概述多功能碳材料(英文名字：
Multifunction carbon materials，缩写成：
MCM[11)是一种石墨层间化合物(Graphite intercalation compounds，缩写成：
GIC)。
它的商品名称为可膨胀石墨(英文名字：
Expandable graphite[2】 )。
在制备与生产MCM的过程中使用的原料是鳞片石墨(鳞片石墨来源于经过酸法或碱法加工处理后的石墨矿)。
1． 1石墨简介天然石墨矿可以被划分成两类：
晶质(鳞片状)和隐晶质(土状)。
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晶质石墨晶体直径大于l岬，呈鳞片状，结晶程度较高，杂质含量较少；隐晶质石墨也称土状、无定型或微晶石墨，是由微小的天然石墨晶体构成的致密状集合体，石墨晶体直径小于llxm。
我们国家是石墨矿蕴藏量较为丰富的国家之一，其中大部分天然石墨矿为品质(鳞片状)石墨，大约占总储量的98％，主要分布在黑龙江、内蒙古、山东等地。
石墨具有耐高温、耐腐蚀，化学性质稳定的特殊性能，不溶于酸碱。
1． 2多功能碳材料多功能碳材料是一种石墨层间化合物(GIC)，它是Schaufartl于1841年发现的，当时Schaufartl在实验中发现鳞片石墨浸泡在硫酸中会发生变化，最后可以生成一种石墨层问化合物。
GIC至今已经有160多年的历史，并且GIC已经逐渐成为碳素材料科学的独立分支，并且成长为一门新兴的边缘学科. 鳞片石墨的层状结构十分典型，每一层片都是碳原子层，同一层内的碳原子除以SP2杂化轨道形成很强的共价键外，剩余的一个P轨道和一个电子还相瓦作用形成共轭体系(大Ⅱ 键)，碳原子层fnJ则以很弱的范德华力相联系。
显然这种结构有利于插河北人学理学博十学位论文入层化合物顺利进入碳原子层间，而不破坏碳原子层内的六角网状结构。
因此，鳞片石墨是制备插入层问化合物最好的基础材料。
GIC是否能形成通常采用阶数来衡量。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 若每层都插入一层其它分子、离子或化合物时，称之为一阶GIC，每隔一层插入一层离子、分子或化合物时，称为二阶GIC，以次类推，每隔n一1层插入一层称为n阶GIC。
当然GIC在很多情况下不是单一阶，而是混合阶共存的。
从矿物材料学角度分析，石墨层间化合物(GIC)是对鳞片石墨进行物理和化学处理后得到的产物。
并通过化学方法将异类分子、离子或化合物(如：
碱金属、卤素、金属卤化物、强氧化性含氧酸、有机物等)插入到石墨层间而形成的分子水平上的复合材料。
这样做的结果除了可以保留鳞片石墨原有的物理和化学性能，如：
耐蚀性、高润滑性等特性之外；还由于碳原子平面层与插入剂之间的电荷转移及其相互作用，具有一系列新的理化性能，如高导电性、超导性电池性能、催化特性和膨胀性能等。
1． 3多功能碳材料的热膨胀产物一膨胀石墨简介多功能碳材料(GIC)具有热膨胀的性质，利用这一性质GIC目前已经广泛地被用于生产(制备)膨胀石墨(Expanded graphite， or Exfoliated graphite， EG)。
GIC在高温快速加热时，鳞片石墨层问的离子、分子或化合物会被汽化和瞬间燃烧，同时也会在鳞片石墨层问形成高压产生一种膨胀力。
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在这种膨胀力的作用下，鳞片石墨层与层间的范德华力将会被克服。
鳞片石墨也将会沿C轴方向进行膨胀，膨胀体积将会增加数十倍到数百倍。
膨胀结束之后的鳞片石墨的形貌也将由鳞片状生长成蠕虫状，这样形貌的鳞片石墨称为膨胀石墨。
在微观上，膨胀石墨和天然鳞片石墨属于同一晶系，所以它具有许多与天然石墨类同的性质；在宏观上，膨胀石墨是一种柔软、疏松多孔的物质。
由于它是由天然鳞片石墨沿微晶C轴方向膨胀几十倍到几百倍得到的，因而在其表面及内部形成许多微小的孔，使得比表面积大为增加，所以它是一种很好的吸附材料。
比表面积为50200m2／g，孔径大小不均， 10． 1000nm数量级的一般属于过渡孔和大孔。
膨胀石墨具有四级孔结构一级孔结构为V形， (开放的孔)，二级孔结构为亚片层间柳叶形孔，三级孔结构为亚片层内多边形孔，四级孔为nlTl级的微细孔。
膨胀石墨结构的分级，对研究膨胀石墨液相吸附的行为和机理具有重要的作用。
液相吸附中，开放的第一级孔隙作用主要是膨胀石墨缠绕的形成，半闭合的第二级孔结构构成了内存储空间，第三四级起着选择性吸附的作用，尤其是对水溶液中的有机大分子。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 膨胀石墨具有以下特性：
(1)耐热、耐辐射膨胀石墨的适用温度范围较宽。
在非氧化气氛下温度范围为． 240．1650℃，在空气中的适用温度为． 290。
450。
C。
若作为密封材料，因减少了与氧的接触，故使用温度可高达600℃；在水蒸气介质中的使用温度可高达650℃。
在低温条件下，膨胀石墨制品仍可保持压缩性和回弹性。
膨胀石墨的耐热特性使其在耐热度、抗氧化方面比石棉、橡胶更具优越性。
此外，膨胀石墨还能耐中子和Y射线的辐射，可在高放射性的条件下使用。
(2)密封性和自润滑性压制过的膨胀石墨密封制品，气孔是分散的、局部的，气孔间彼此不贯通，对气体和液体具有不能渗透性。
由于层问结合力较弱，在外力的作用下，层间易滑移，形成自润滑性。
(3)耐腐蚀性除少数的强氧化剂(硝酸、铬的溶液、氯酸、浓硫酸)外，膨胀石墨可长期接触酸、碱、盐及有机溶剂而不被腐蚀。
(4)弹性和柔软性膨胀石墨在加压成型时，空气被密封在空隙
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中，因此产生弹性和柔软性。
一般说，用膨胀石墨压制的制品，在厚度方向具有15-’40％的弹性，弹性的大小与材质、密度和压力有关。
膨胀石墨的压缩率一般在15,----60％之间，其压缩率与初始密度、负荷有关。
(5)各向异性膨胀石墨与天然石墨的结构相同，其本身的各向异性使得其在导热、热膨胀、导电等方面的物理性质表现出各向异性。
利用膨胀石墨的各向异性，可制成优异的导电、导热、隔热、保温等材料。
1． 4多功能碳材料(GIC)的应用 1． 4． 1有机反应的催化剂多功能碳材料可以作为催化剂【141催化有机反应。
与其它催化剂催化有机反应相比，可膨胀石墨催化的突出特点是：
反应物的物质的量比小，反应时间短，收率高，产品色泽好。
而且对设备无腐蚀，制备方法简便，反应过程中催化剂无耗损，经简单处理再生后可重复使用。
如：
李冀辉、刘占荣和武戈等人采用化学氧化法制备出多功能碳材料，并将其作为催化剂，先后合成了乙酸苄酯【15】、季戊四醇双缩苯甲醛【16】、 --7,酸甘油酯1 71、乳酸证丁酯1 81。
周迎春等人将可膨胀石墨(C24+HS04． 2H2S04)用于酯化【19之
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 11，也取得了较高的产率。
1． 4． 2密封材料多功能碳材料的热膨胀产物一膨胀石墨可以在密封材料上应用【22。
241。
其主要应用可分为两类：
一类是用作密封填料，另一类是用作各种管道法兰上的垫片。
密封填料是将膨胀石墨板材裁剪成带状，缠绕在金属模中，在压力机上直接成型的预成型填料。
这种材料适用于各种截止阀、闸门、压力表门及高压给水系统的调节阀；蒸汽往复泵的油罐、汽罐、拉杆密封；锅炉房填料；化工厂的反应釜轴径密封；炼钢炉炉门的气泵密封：
压缩机活塞杆上的密封以其它机械密封。
密封垫片分为纯石墨挚片和石墨缠绕垫片。
纯石墨垫片可用膨胀石墨直接在金属模中压制成型，也可用板材冲裁或切割而成。
这种垫片既柔软，又具有弹性，用较低的紧固力就可以达到密封效果。
石墨缠绕垫片是用膨胀石墨带和金属带重叠卷成，这种垫片可以用作电炉密封和压力容器在低温、低压情况下的法兰垫片等。
1． 4． 3保温材料和阻燃材料多功能碳材料的热膨胀产物一膨胀石墨由于热导率具有各向异性(厚度方向是面方向的1／21)，
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因此，用膨胀石墨制成的各种板、片材、可作为感应炉、真空炉、反应釜的热屏蔽材料和坩锅、钢锭冒口盖板的保温材料。
另外，还可以用于高温冶炼炉的杂质散射阻档层，以及炼钢的防缩孔剂等【251。
可膨胀石型261(多功能碳材料)和膨胀石型271还可以作为阻燃剂增加材料的防火性能。
Rongcai Xie等人已经发现在聚乙烯中加入可膨胀石墨之后制备的混合物对于无卤素的阻燃剂有增强效果【28,29]。
1． 4． 4导电材料多功能碳材料的热膨胀产物一膨胀石墨的电阻率较低(3． 58 104 Q． cmo)，具有较好的导电能力，可用作导电材料【30,31】、防静电材料、燃料电池【321和碱性电池材料【331、增加短纤维的导电性能【341、电磁屏蔽35,36】，电化学的电容【37,381和导电涂料等。
李冀辉、冯莉莉等人已经利用EG具有的导电性能制备出防静电的涂料(油漆)[39】，并且获得了中国专利f40】，该涂料不仅成功地用非金属材料取代了金属材料，还极大地降低了生产成本。
可以广泛大地应用国防仓库、军事设施、军事和民用包装等领域。
1． 4． 5在环境保护中的应用多功能碳材料的热膨胀产物一膨胀石墨具有发达的网络状孔型结构，以及比较高的比表面积和表面活性。
此外，由于其表面有微量的极性基团，并且石墨微晶c轴方
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 向与a轴方向吸附具有各向异性，因此对各种非极性有机分子具有良好的吸附性能。
正是由于膨胀石墨的这些特性，使其在环保领域具有很大的应用前景。
李冀辉、刘淑芬和杨丽娜等人已经将膨胀石墨应用于模拟染料污水和工业油品污染的水体的治理。
如：
膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究【411，膨胀石墨对酸性染料废水的吸附脱色作用㈣，膨胀石墨对活性艳红X一3B染料的吸附脱色【43】，膨胀石墨对水相中酸性媒介黄GG的吸附研究【矧，膨胀石墨与活性炭对工业油吸附性的对比研列451，膨胀石墨与活性炭对几种工业油吸附性研列461，膨胀石墨吸附工业油品的研究【47】，膨胀石墨孔结构及其吸附性能研究【481。
这些研究成果表明用多功能碳材料制成的膨胀石墨不仅能治理染料的水体污染[49-51】，还能治理一些二【业油的水体污梨52彤】。
二、多功能碳材料(GIC)的制备方法目前己制备的GIC的种类约为200余种【56’571。
按插入磷片石墨层的插入剂的类型分类，主要有金属单质GIC、金属卤化物GIC、卤素单质GIC及纯酸类GIC；按插入剂与碳原子层之间的成键方式分类， GIC可分为离子键型、共价键型、混合键
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型(离子键型和共价键型)和分子键型；也可以按GIC中层间化合物夹层剂量不同分级；还了以按夹层剂种类分成：
二元系(插入一种夹层剂)；三元系(插入两种夹层剂)；依次类推。
GIC的合成方法按操作方法分为有双室气相法、液体插入法、溶剂法、电化学法、加压法、化学氧化法等。
(1)双室法插入物质加热时产生的蒸汽与石墨样品反应。
其优点是可控制GIC的阶指数，易于分离生成物；缺点是反应装置复杂，温度高，仅适于碱金属． GIC、卤化物． GIC的合成。
(2)液体插入法将石墨与液相反应物混合，在一定条件下直接反应，特点是装置简单，反应速度快，适于合成大量产品。
如：
合成溴． GIC。
(3)溶剂法将某些金属或金属盐溶于非水溶剂中与石墨反应。
常用的溶剂有：
液氨、 SOCl2加有机溶剂如苯，萘加THF， DME(二甲氧基乙烷)，二苯甲酮加THF，苄腈加THF，甲胺， HMPA(六甲基磷酸胺)，DMSO(二甲基亚砜)。
如苯一钾一石墨三元层间化合物及用四氢呋喃溶液或硼氢化钠水溶液或金属钠的液氨溶液，在室温以上实验得到金属铁的层间化合物，用水溶液可合成SnCl4． GIC。
(4)电化学法不用其它氧化剂，将天然鳞片石墨和辅助阳极一
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 起构成阳极室浸泡在浓硫酸电解液中，通直流或脉冲电流，一定时间后取出，水洗干燥后，即为可膨胀石墨(GIC)。
该法最大特点，可通过调节电极参数和反应时间控制石墨反应程度和产品的性能指标，不足之处是插入剂扩散进入鳞片石墨层的过程中，无法搅拌，耗电量大，且产物不如化学氧化法稳定。
(5)加压法碱土、稀土Sm、 Fm、 Yb等金属粉末混合后在加压加热条件下得到。
如石墨粉在800。
C混合加2． 0 105～3． 0X 105Pa的压力，可得到一阶层间化合物，用同样方法还可得到稀土类金属． GIC。
(6)化学氧化法将天然鳞片石墨与氧化剂，插入剂(无机和有机化合物)在一定温度下混在一起，搅拌一定时间后，水洗，干燥，即得石墨层间化合物(GIC)。
化学氧化法使用的氧化剂一般有两类。
固体氧化剂【58-60】有：
KMn04、 KECr207、 KCl04、(NH4)2S208等；液体氧化剂有： HN03、 HCl04、 H202等。
三、多功能碳材料(GIC)制备的意义与目的 1．多功能碳材料(GIC)制备的意义从上面的论述可以看出多功能碳材料是一种十分重要的材料，由多功能碳材料生产出的碳材料在国防、国民经济和环境保护上都具有十分重要的作用，有人形象地称石墨将是2l世
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纪的黑金。
2．对现在生产技术进行改造的意义目前生产的多功能碳材料尽管品种较多，但基本上可以分成两大类：
含硫可膨胀石墨(工业产品名称)和不含硫可膨胀石墨(工业产品名称)。
含硫可膨胀石墨的生产要在众多的氧化剂和插入剂中加入浓硫酸或发烟硫酸等；不含硫的可膨胀石墨的生产目前采用浓硝酸、稀硝酸或含有硝酸根的无机或有机化合物。
这两类产品生产过程和产品质量上都存在一些缺点。
例如：
对于含硫可膨胀石墨存在两个缺点：
一是产品中硫含量较高：
二是生产废水中含有的硫酸根浓度较高，废水处理上成本较大。
对于不含硫可膨胀石墨的生产过程中，将会产生大量的氮的氧化物，对大气环境污染较大，目前已经被环境保护明令禁止使用硝酸生产可膨胀石墨。
本论文中研究的含硫可膨胀石墨的制备方法，以现有生产可膨胀石墨的工艺路线为基础，用乙酸或乙酸酐替代了部分浓硫酸，减少了硫含量，降低了废水处理的成本。
在无硫可膨胀石墨产品制备过程中，没有使用浓硝酸、稀硝酸和含有硝基的化合物。
因此，制备过程中不再产生氮的氧化物，减少了对大气的污染，
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 制备过程也变成了对环境友好。
同时也为市场提供了一种紧缺的产品。
伴随着可膨胀石墨在军事和民用上的应用进一步被扩大，目前按对可膨胀石墨的性能要求又可以分成：
低温可膨胀的可膨胀石墨和高温可膨胀的膨胀石墨。
高温膨胀的可膨胀石墨要求不得低于700℃，而目前的产品绝大多数不能满足这样的要求。
低温膨胀的可膨胀石墨通常要求低于200℃以下，甚至一些特殊的应用要求膨胀温度更低，而目前市场上这样的产品更是稀少，而且价格也十分高。
本论文中研究的含硫可膨胀石墨的制备方法，既有高温700℃以上膨化的方法，又有低温下可以进行膨化的方法。
制备出的产品不仅能I己。
,-网g-足我们研究的需求，也能为市场提供一些产品。
3．对现在生产工艺进行创新的意义目前在我们国家生产可膨胀石墨的工艺有两种路线。
一是电化学方法路线，截止到2008年上半年统计，在近40家生产厂商中，仅有一家利用该方法生产；二是化学氧化方法路线，尽管该路线已经比较成熟，但在生产过程中仍然属于高能耗的过程。
结束语本论文将以超声波技术的工艺路线创建一种新的生产工艺。
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这种路线不仅仅是一种全新的技术，而且还具有降低能耗、缩短工艺路线、对环境友好等优点。
这种多功能碳材料制备路线的研究，无论从理论的研究上，还是生产实际的应用上都具有研究价值。
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鳞片石墨标准企标
鳞片石墨标准 编号：QE/JC·BZ 11-2014 A 编写： 审核： 批准： 2014年3 月10日发布2014年3月17 日实施
1 范围 本标准规定了鳞片石墨的分类、牌号、技术要求、检验规则及试验方法、标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于鳞片石墨的质量检验和验收。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能。 鳞片石墨测定方法QE/JC·BZ 12-2014 A 石墨细度检验方法QE/JC·BZ 15-2014 A 石墨中微量元素的测定QE/JC·BZ 16-2014 A 3 术语 鳞片石墨:天然晶质石墨，其形状似鱼鳞状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等特性。 4 产品分类、牌号 4.1 产品分类 鳞片石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、其代号见表1 4.2 产品牌号 产品牌号见表2和表3，产品牌号由代号、细度、固定碳含量依次排列组成。 示例如下：
GT 50 —94 代号 细度 固定碳 5 技术要求 5.1 高碳鳞片石墨的技术要求应符合表2的规定 5.2 高纯鳞片石墨的技术要求应符合表3的规定 表3 高纯鳞片石墨技术指标
若有特殊要求由供需双方共协商。 6 试验方法 6.1 细度测定按QE/JC﹒BZ 04-2013 A的规定进行。 6.2 固定碳、灰分、水分、挥发分、PH值按QE/JC﹒BZ 02-2013 A规定进行。 6.3 不纯物按QE/JC﹒BZ 05-2013 A规定进行。 7 检验规则 7.1 产品经公司质检部门检验合格后方可出厂。 7.2 批量检测单位 a.一次交付的同一牌号袋装高碳鳞片石墨或高纯鳞片石墨以18t为一批 (每一批的投产日为这一批产品的批号) ，不足18t仍按一批计算。 b.采用子母包包装时，按生产节奏，0.5t为一个检测单位，不足0.5t仍 视为一个检测单位。 c.采用散装大袋包装时，按生产节奏，1t为一个检测单位，不足1t仍视 为一个检测单位。 7.3 取样 在一个检测单位的袋装高碳鳞片石墨或高纯鳞片石墨产品中采用等距抽样，每隔一袋从一袋中取样，取样时，取样器从袋口插入袋中抽取，总取样量不少于400g;如果采用散装大袋进行包装时，在一个检测单位的袋装高碳鳞片石墨或高纯鳞片石墨产品中采用五点取样，取样量不少于400g。 7.4 制样 将取得的样品倒在牛皮纸上，用翻滚法混匀(至少30次)，制成圆台状用点取法取出50g做分析用，其余留作细度测定及备样用。 7.5 判定原则 7.5.1 每个检测单位产品品质判定原则 每个检测单位产品符合相应的技术要求为合格品。若有一项指标达不到标准要求，应从同一检测单位的取样袋中加倍取样复检，以复检结果作为最终结果。 7.5.2 每一批产品品质判定原则 每一批产品检测单位全部合格，则判该批产品合格；否则判定不合格。对
石墨矿情况介绍
石墨矿情况介绍 一、石墨简介 （一）石墨概念 石墨（graphite）是有机成因的碳质物变质而成，最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。煤层可经热变质作用部分形成石墨，而少量石墨则是火成岩的原生矿物。石墨由于其特殊结构，具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性，一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源，石墨应用范围广泛，国际曾有专家预言“20世纪是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪”。 石墨鉴定特征：1、铁黑色，硬度低，一组极完全解理，有滑感和染手。2、石墨是在高温下形成。3、石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中，是有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石墨也常见于陨石中，一般为团块状，以一定方位关系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。 （二）石墨的分类 1、天然石墨 按石墨结晶形态和工艺特性，将天然石墨分为三类： （1）致密结晶状石墨
致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显，晶体肉眼可见。颗粒直径大于0．1毫米，比表面积范围集中在0.1-1m2/g，晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。这类石墨矿品位很高，一般含碳量为60～65%，有时达80～98%，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 （2）鳞片石墨 鳞片石墨晶体呈鳞片状；这是在高温高压下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿品位不高，一般在2～3%，或10～25%之间。它是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越，因此其工业价值最大。 （3）隐晶质石墨 隐晶质石墨又称微晶石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，比表面积范围集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性比鳞片石墨稍差。品位较高，一般固定碳含量60～85%。少数高达90%以上。一般应用于铸造行业比较多。主要蕴藏在湖南郴州鲁塘。随着石墨提纯技术的提高，土状石墨的应用将越来越广泛。 2、人造石墨
2017071104-人造石墨和天然石墨的区别及各自介绍
16. 人造石墨和天然石墨的区别 人造石墨循环比天然石墨好，天然石墨容量高，由于循环差的原因对电解液的选择比较重要，天然石墨比较软，但是压实过高其颗粒可能就形变了，并且吸液能力会急剧下降 天然石墨压实密度高，克容量高，一般在350mAh/g以上；加工性能好；但是在同等压实密度条件下，循环性能要稍差，低温性能及倍率性能稍差。 人造石墨循环性能、高低温性能好，但是压实密度低，克容量不高，一般在325～350mAh/g。加工性能稍差。 （中国-南朝鲜-原苏联）我国石墨储量、原料产量及出口量均居世界首位，且晶质鳞片石墨大片率高、杂质少。南朝鲜是世界第二大石墨生产国，大部分为土状石墨。原苏联是第三石墨生产国，主要为晶质石墨。日本是最大的石墨进口国和消费国，美国、德国、英国的消耗量也很大。 天然石墨的价值及其纯度与粒度关系最大。纯度常用含碳量或灰分表示，一般含碳量越高，灰分越少，则价格越高。粒度常用英制（目）或公制(mm)来表示产品的平均粒径。对于正目数来说，粒径越大价格越高；对于负目数来说，粒径越小越值钱。所以石墨产品最后都要用标准筛筛分后才能包装，商品中一般要求正目数的筛上物高于80%，负目数的筛下物高于75%。 1.人造石墨 自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO 等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。 石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。 1.人造石墨 2．天然石墨 天然石墨可分为鳞片石墨和微晶石墨两类。 天然石墨的价值及其纯度与粒度关系最大。纯度常用含碳量或灰分表示，一般含碳量越高，灰分越少，则价格越高。 天然石墨的大致成分见表2。 表2 天然石墨的大致成分（%） 《02-锂电资料总结》
细鳞片石墨用于制备无硫膨胀石墨的化学分析
细鳞片石墨用于制备无硫膨胀石墨的化学分析 在室温下，细鳞片石墨通过强氧化剂KMnO4与H3PO4和HNO3的混酸的共同作用下，可以得到无硫可膨胀石墨，在经过1000℃的高温作用，就得到了达到300ml/g膨胀倍数的无硫膨胀石墨。这种利用化学氧化法进行制作无硫膨胀石墨的方法和以往的报道有了很大程度上的提高。 标签：膨胀石墨；化学氧化法；细鳞片石墨 作为一种新型的碳元素材料，膨胀石墨被广泛的应用在航空航天、核电、冶金和石油化工等多方面的领域。目前制作膨胀石墨的方法多采用利用含硫插层剂来进行插层反应，然后在经过一系列的过程让插层剂通过H2S、SO3等一些气体进行排除，这种制作膨胀石墨的过程会导致膨胀石墨中还存在一些硫化合物。由于这种石墨的硫含量比较高，所以对膨胀石墨的应用会产生非常重要的影响。例如导致使用膨胀石墨的物体的寿命减少等方面的问题。为了减少膨胀石墨中硫的含量，国内和国外的相关学者都进行了非常多的研究。目前制作无硫膨胀石墨最好的研究，就是使用不含硫的H3PO4和HNO3这样的酸化体系，按照相应的比例调配出一定的混酸，然后在KMnO4的氧化作用下，使用细鳞片石墨制作膨胀倍数高和硫含量比较少的无硫膨胀石墨。 1 实验部分 1.1 原料、试剂和器材 原料：黑龙江省萝北出产的细鳞片石墨，这种石墨含碳量为百分之九十五，硫分的含量是0.02%，灰分为0.25%，挥发分为1.68%，水分为1.07%。 试剂：分析纯为百分之六十八的浓HNO3，分析纯为百分之八十五的浓H3PO4和分析纯为百分之九十九点五的KMnO4氧化剂。 实验使用的主要器材：JE1001电子天平、100ml量筒、D2025W电动搅拌机、2ZX-1型旋片真空泵、DH-101-2BS电热恒温鼓风烘干箱、DC-B型智能箱式高温炉。 1.2 实验方法 把浓HNO3和浓H3PO4按照一定的比例进行调配，制成混酸，然后把制作的混酸加入到细鳞片石墨里，并且进行不断的搅拌动作，直到混酸和细鳞片石墨均匀的混合到一起，让混酸和细鳞片石墨的混合物放置反应十分钟之后，再加入一定量的KMnO4氧化剂，然后均匀的搅拌，然后在放置进行一定时间的反应，进行水洗直到中性，然后把反应后并且水洗烘干后的无硫可膨胀石墨放到1000℃的环境下进行膨胀，从而得到了无硫膨胀石墨。其中整个反应的时间需要根据细鳞片石墨的体积来设定最佳的反应时间。
【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、最详细)
【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况（最新、最全、 最详细） 一、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中，据USGS资料显示，2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%，仅次于巴西（约占世界的38%）。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿，使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨，位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨，墨西哥石墨储量为310万吨。 2015年世界主要石墨国家基础储量对比图 2、国外石墨矿床类型 （1）石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中，此类矿床石墨鳞片大，矿石质量高，有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿； （2）含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中，此类矿床石墨品位高，典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿；（3）由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床，此类矿床矿石质量较好，在俄罗斯和朝鲜等国家
有分布； （4）煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质，墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西 巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区，PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿，石墨矿石储量已探明2.5亿吨，品位20-25%。新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨，碳含量4-10%。 印度印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床，主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦，奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中，有三个石墨矿带，即：博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带，其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里，矿体厚120米。 墨西哥 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间，矿体厚7.3米，矿体的平均品位非常高，矿石一般品位为80%，最高品位可达95%。
鳞片石墨与土状石墨区别
鳞片石墨与土状石墨区别 鳞片状石墨与土状石墨区别 天然石墨分为晶质石墨和隐(微)晶石墨。我国的晶质石墨多为鳞片石墨，是含碳质的岩石经长期地质作用变质的矿物。微晶石墨因其晶粒尺度微小，通常在一微米以下而得名，我国的微晶石墨是煤变质矿物，也称无定形石墨、土状石墨。 鳞片状石墨 (晶质石墨) 性质:呈鳞片状、薄叶片状晶质的石墨，大小一般为 (1.0,2.0)×(0.5,1.0)mm，最大4,5mm，片厚0.02,0.05mm。鳞片愈大，经济价值愈高。多呈浸染状、片麻状分布于岩石中。具有明显的定向排列。与层面方向一致。石墨含量一般为3,,10,，最高20,以上，常与古老变质岩(片岩、片麻岩)中石英，长石，透辉石等矿物共生，在火成岩与石灰岩接触带也可见到。鳞片状石墨具层状结构，其润滑性，柔韧性，耐热性和导电性能均比其他石墨好。主要用作制取高纯石墨制品的原料。 鳞片石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨4类，依照产品粒径、固定碳含量共分为212种牌号。高纯石墨(固定碳含量大于或等于99.9%)主要用于柔性石墨密封材料，代替白金坩埚用于化学试剂熔融及润滑剂基料等;高碳石墨(固定碳含量94.0%,99.9%)主要用于耐火材料、润滑剂基料、电刷原料、电碳制品、电池原料、铅笔原料、填充料及涂料等;中碳石墨(固定碳含量80%,94%)主要用于坩埚、耐火材料、铸造材料、铸造涂料、铅笔原料、电池原料及染料等。低碳石墨(固定碳含量大于或等于50.0%,80.0%)主要用于铸造涂料。 土状石墨 (隐晶质石墨) 土状石墨又称非晶质石墨或隐晶质石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是
石墨资源分布
一、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中，据USGS资料显示，2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%，仅次于巴西（约占世界的38%）。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿，使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨，位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨，墨西哥石墨储量为310万吨。 世界主要石墨国家基础储量对比图 2、国外石墨矿床类型 （1）石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中，此类矿床石墨鳞片大，矿石质量高，有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿； （2）含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中，此类矿床石墨品位高，典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿； （3）由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床，此类矿床矿石质量较好，在俄罗斯和朝鲜等国家有分布； （4）煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质，墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区，PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿，石墨矿石储量已探明2.5亿吨，品位20-25%。新发现的奥
门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨，碳含量4-10%。 印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床，主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦，奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中，有三个石墨矿带，即：博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带，其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里，矿体厚120米。 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间，矿体厚7.3米，矿体的平均品位非常高，矿石一般品位为80%，最高品位可达95%。 马达加斯加有着全球优质的大鳞片石墨矿床，主要分布在马达加斯加岛东部沿海地区。该类石墨由高碳地层经区域变质作用而形成，呈浸染状赋存于火山岩、硅质沉积岩中。矿体产于云母片岩和云母片麻岩中。矿石品位一般为3-11%，少数矿脉的品位可高达30-40%。马达加斯加的石墨不仅片度大，粗者可达4毫米，甚至超过1厘米，而且其石墨片薄，厚度均匀，质地纯净柔软，工艺性能良好。 斯里兰卡的西部和西南部分布多个优质的晶质石墨矿床，矿体多呈脉状分布于太古界片麻岩中，有的呈透镜状和囊状充填在变质石灰岩和结晶页岩的洞穴中，洞穴型充填的石墨矿体长达20多米，宽3-6米。矿石品位较高，一般为75%，最高可达98%。斯里兰卡的脉状石墨成因复杂，多数学者认为是由古老高碳地层经接触变质而成，后再经运移充填在裂隙或洞穴中。 朝鲜盛产细晶石墨和隐晶石墨，矿床主要分布于慈江道和咸镜道。咸镜道内的东方石墨矿是朝鲜最大的细晶质石墨矿床。石墨呈细鳞片装或致密块状分布于云母片岩和绿泥石片岩中。矿石品位不高，平均品位为10.3%，矿石易选，精矿品位可达85%以上。 乌克兰石墨矿床主要分布在克什提姆-穆尔津片麻岩中，已开采的最大石墨矿是查瓦里耶鳞片石墨矿，矿石品位6-7%。波多果尔石墨矿床位于伊尔库茨克以西，东萨彦山脉中部，已发现矿体20个，石墨片径0.25-1毫米。 此外，捷克斯洛伐克既产隐晶石墨，也产晶质石墨；挪威的石墨储量不大，但鳞片较粗；意大利、美国、巴西、加拿大、南斯拉夫、肯尼亚、坦桑尼亚等国家均有晶质石墨产出；瑞士、朝鲜、美国等国家均有隐晶石墨产出，但是这些国
鳞片石墨的应用
鳞片石墨的应用 鳞片石墨是一种层状结构的天然固体润滑剂，资源丰富且价格便宜。鳞片石墨结晶完整，片薄且韧性好，物化性能优异，具有良好的热传导性、导电性、抗热震性，耐腐蚀性等。 鳞片石墨属性： 天然显晶质石墨，其形似鱼磷状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等性能。 青岛光耀石墨有限公司位于“石墨之乡”山东平度市，境内石墨资源非常丰富，拥有天然鳞片膨胀石墨，耐高温坩埚石墨，油田钻井润滑剂，涂料微分石墨等。山东平度市是世界上最优质的天然鳞片石墨主产区。这里一年四季风景秀丽，气候宜人，公司南距维莱高速309国道仅5公里，交通十分便利。 公司拥有储量丰富的石墨矿区，年产各种型号高，中碳石墨1万吨，并生产微粉石墨，可膨胀石墨，粉末冶金专用石墨粉及其他试模产品。公司成立于1997年，占地面积三万平方米，现有职工108人，其中技术团队26人，各种检测设备齐全，为生产高品质的产品提供保障。公司产品销往全国各地并出口至日本西欧等十几个国家和地区。下面就由专业的石墨生产厂家和大家介绍下鳞片石墨的应用。 鳞片石墨广泛用于治金工业的高级耐火材料与涂料。如镁碳砖、坩埚等。军事工业火工材料安定剂、冶炼工业脱硫增速剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业的催化剂等。鳞片石墨经过深入加工，又可以生产出石墨乳，用于润滑剂、脱模剂、拉丝剂、导电涂料等。还可以生产膨胀石墨，用于柔性石墨制品原料，如柔性石墨密封件及柔性石墨复材料制品等。 鳞片石墨品种，按含碳量的高低分类：如含碳量在99.99-99.9%之间为高纯石墨；含碳量在99-94%之间为高碳石墨；含碳量在93-80%为中碳石墨；含碳量在75-50%之间为低碳石墨。 按粒度大小分类时：当粒度小于w38微粉石墨。 鳞片石墨的性能：鳞片结晶完整。片薄且韧性好。物理化学性能优异，具有良好的耐温性、自润滑性、热传导性、导电性、抗热震性、耐腐蚀性等性能。 鳞片石墨作为涂料的功能填料主要用于防腐涂料、防火涂料和导电涂料。 作为防腐材料，它和炭黑、滑石粉及油料等制成的防锈底漆，具有良好的耐化学品和溶剂腐蚀性能；若在配方中加入锌黄等化学颜料，其防锈效果更好。 用作防火填料的是可膨胀石墨，它是以天然石墨鳞片为原料，经化学或电化学处理而得到的一种石墨层间化合物。可膨胀石墨在受热条件下，体积急剧膨胀（最高可达300倍）窒息了火焰，同时生成膨胀物，达到隔绝火焰，延迟或中断火焰蔓延的作用，且本身不燃，柔软性好，表面能高，炭化层强度好。但是膨胀体的体积和用量要选择适宜。试验表明，150um 的颗粒、30%的膨胀倍数、5%的用量最为合适。 鳞片石墨可直接作为碳类导电填料亦可制成复合导电填料用于导电涂料。但由于石墨鳞片的添加量较大，会使涂料的性能变脆而使其应用受到一定限制。因此，采取措施进一步提高石墨的导电性，有效降低石墨鳞片的添加量。国内天华化工机械研究院开发了以高温耐腐蚀树脂为基料，以导静电能力较强的大片状实体石墨鳞片为主要骨料，以本体强度高耐磨性好。 抗形变开裂性好的短切纤维材料为功能性填料的无溶剂厚膜型导电涂料。该涂料具有抗腐蚀介质渗透、固化残余应力小、抗基体形变开裂性好、施工性能稳定、长效导静电的特点。可用于原油储罐内壁导静电涂装。据资料报道，采用化学镀技术对石墨粉体施镀金属，如铜、镍、银等制备复合导电填料，以30%的量用于导电涂料中，不仅其导电性很好，且防腐性进一步提高。
鳞片石墨与土状石墨区别
鳞片状石墨与土状石墨区别 天然石墨分为晶质石墨和隐（微）晶石墨。我国的晶质石墨多为鳞片石墨，是含碳质的岩石经长期地质作用变质的矿物。微晶石墨因其晶粒尺度微小，通常在一微米以下而得名，我国的微晶石墨是煤变质矿物，也称无定形石墨、土状石墨。 鳞片状石墨（晶质石墨） 性质：呈鳞片状、薄叶片状晶质的石墨，大小一般为(1.0～2.0)×(0.5～1.0)mm，最大4～5mm，片厚0.02～0.05mm。鳞片愈大，经济价值愈高。多呈浸染状、片麻状分布于岩石中。具有明显的定向排列。与层面方向一致。石墨含量一般为3％～10％，最高20％以上，常与古老变质岩(片岩、片麻岩)中石英，长石，透辉石等矿物共生，在火成岩与石灰岩接触带也可见到。鳞片状石墨具层状结构，其润滑性，柔韧性，耐热性和导电性能均比其他石墨好。主要用作制取高纯石墨制品的原料。 鳞片石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨及低碳石墨4类，依照产品粒径、固定碳含量共分为212种牌号。高纯石墨(固定碳含量大于或等于99.9%)主要用于柔性石墨密封材料，代替白金坩埚用于化学试剂熔融及润滑剂基料等；高碳石墨(固定碳含量94.0%～99.9%)主要用于耐火材料、润滑剂基料、电刷原料、电碳制品、电池原料、铅笔原料、填充料及涂料等；中碳石墨(固定碳含量80%～94%)主要用于坩埚、耐火材料、铸造材料、铸造涂料、铅笔原料、电池原料及染料等。低碳石墨(固定碳含量大于或等于50.0%～80.0%)主要用于铸造涂料。 土状石墨（隐晶质石墨） 土状石墨又称非晶质石墨或隐晶质石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的60～80％。少数高达90％以上。矿石可选性较差。 微晶石墨分为有铁要求者和无铁要求者2类，依照产品固定碳含量、最大粒径分为60个牌号，各种牌号石墨产品其外观要求产品中不得有肉眼可见的木屑、铁屑、石粒等杂物，产品不被其他杂质污染。微晶石墨中酸溶铁含量不大于1%者，主要用于铅笔、电池、焊条、石墨乳剂、石墨轴承的配料及电池碳棒的原料等；无铁要求的微晶石墨主要用于铸造材料、耐火材料、染料及电极糊等原料。 石墨矿石的自然类型 工业上将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和稳晶质(土状)石墨矿石两大类。晶质石墨矿石又可分为鳞片状和致密状两种。 中国石墨矿石以鳞片状晶质类型为主，其次为隐晶质类型，致密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等个别矿床中，工业价值不大。 鳞片状石墨矿石结晶较好，晶体粒径大于1μm，一般为0.05～1.5mm，大的可达5～10mm，多呈集合体。矿石品位较低，一般为3%～13.5%。伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等，有时还伴有金红石，钒云母等有用组分。鳞片石墨矿石按其所赋存岩石的岩性不同，分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩
天然鳞片石墨灰分对粉末技术合成金刚石的影响
第20卷第2期 超 硬 材 料 工 程V o l.20 2008年4月SU PERHA RD M A T ER I AL EN G I N EER I N G A p r.2008天然鳞片石墨灰分对粉末技术合成金刚石的影响①徐燕军1,2,柳成渊1,2,陈 哲1,2,刘一波1,2,尹翔2,赵万林1,2 (1.钢铁研究总院,北京 100081;2.安泰科技股份有限公司,北京 100081) 摘 要:天然鳞片石墨已经被广泛应用于粉末触媒技术合成人造金刚石,其性能直接关系着金刚石的各项 性能指标。文章通过研究天然鳞片石墨灰分对金刚石静压强度、T T I等性能指标的影响,提出了在选择合 成金刚石用石墨材料时,灰分应低于50ppm,同时灰分较低时也要注意残留物有害元素对金刚石的影响, 如S、Si等。 关键词:金刚石;鳞片石墨;灰分;粉末冶金技术 中图分类号:TQ164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2008)02-0008-04 I nf luence of a sh of squama graph ite on syn thesiz i ng d i am ond by powder ca ta lyst technology XU Yan2jun1,2,L I U Cheng2yuan1,2,CH EN Zhe1,2, L I U Y i2bo1,2,Y I N X iang2,ZHAO W an2lin1,2 (1.I ron&S teel R esearch Institu te,B eij ing100081,Ch ina; 2.A d vanced T echnology&M aterials Co m p any L i m ited,B eij ing100081,Ch ina) Abstract:T he squam a grap h ite as the carbon sou rce has been w idely u sed in syn thesizing diam ond by the pow der catalyst techno logy,w h ich affect the perfo r m ance of the syn thetic diam ond directly.In the pap er,the au tho rs m ade a research on the influence of ash of squam a graph ite on the static p ress strength and ther m al toughness of i m pact of diam ond, and indicate that the percen t of ash con ten t shou ld be under50ppm,and shou ld p ay atten ti on to the influence of the har m fu l elem en ts such as the S,Si etc. Keywords:diam ond;squam a grap h ite;ash con ten t;pow der m etallu rgy techno logy 0 前言 近几年来,粉末触媒技术在国产六面顶金刚石压机上合成人造金刚石基本替代了传统的片状技术,而传统的合成金刚石的碳源——碳片也随之变成了石墨粉。目前粉末技术主要采用高纯天然鳞片石墨作为合成金刚石的原材料。然而不同的石墨合成金刚石的效果差异非常大,因此如何评价天然鳞片石墨,如何选择石墨原材料,成为金刚石合成研究的热点。30多年前,苟清泉教授就合成金刚石单晶的石墨优选原则提出了清晰的概念:高石墨化度、高纯度、大晶粒度、高密度[1]。其中,石墨纯度一直是合成金刚石碳源非常重要的指标。本文在天然鳞片石墨作为粉末触媒技术合成金刚石碳源时,对其灰分及残留物进行了研究。 ①收稿日期:2008-01-20 作者简介:徐燕军(1971-),男,高级工程师,在读博士研究生,主要研究方向是超硬材料合成技术。
石墨矿一般工业指标
石墨矿一般工业指标 https://www.360docs.net/doc/b9437074.html,作者：liangping1120发布时间：2010-8-25 15:33:53文章来源：中国- 东盟矿产资源网 石墨矿资源 一、资源状况 虽然众多国家都已发现石墨矿产，但具有一定规模可供工业利用的矿床并不多，相对集中分布于少数国家中。晶质石墨矿主要蕴藏在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国，其中马达加斯加盛产大鳞片石墨，斯里兰卡盛产高品位的致密块状石墨；隐晶质石墨矿主要分布于印度、韩国、墨西哥和奥地利等国。多数国家只产一种石墨，矿床规模以中、小型居多，只有中国等四五个国家晶质和隐晶质石墨都有产出，大型矿床较多。 据不完全统计，世界石墨储量约为15亿t，其中晶质石墨约5亿t。由于石墨储量有的按矿物量统计，有的按矿石量统计，统计对象不同和数据来源的不一，各种储量统计数据出入较大，但许多资料都表明中国的石墨储量居世界第1位。截至1996年底止：全国累计探明B+C+D级晶质石墨矿物储量17701万t和隐晶质石墨矿石储量4853万t，共计22554万t；历年已经消耗晶质石墨矿物储量394万t和隐晶质石墨矿石储量360万t，共计754万t；全国保有晶质石墨矿物储量17317万t和隐晶质石墨矿石储量4493万t，共计21810万t。据有关资料综合估计，中国晶质石墨矿物资源量可达 三四亿吨，隐晶质石墨矿石资源量近亿吨，总资源量近四五亿吨。 截至1996年底止，中国已发现石墨矿产地200多处，其中已探明储量的矿产地有106处，除福建省华安县福田和漳平县高山、河北省怀安县大岔沟3个小型隐晶质石墨矿的矿石储量已开采消耗完以外，保有储量的矿产地尚有103处，包括大型矿24处、中型矿45处、小型矿34处，矿床规模
鳞片石墨碱性浮选工艺及药剂制度
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 鳞片石墨碱性浮选工艺及药剂制度 天然鳞片石墨矿石在世界范围内广泛存在，但大量供应国际市场的只有加 拿大、巴西、中国、马达加斯加、俄罗斯、德国和南非。这些国家的鳞片石墨 选矿厂可以生产1、2、3 级不同级别的产品，1 级鳞片石墨鳞片直径最大，2 级产品具有中等尺寸的直径，3 级品是细鳞片石墨。经选矿后的鳞片石墨含碳 量一般为80~99.5%。 中国鳞片石墨的主要产地有山东南墅、黑龙江柳毛和内蒙古兴和等。鳞片 石墨矿的成因一种是区域变质，即原来含有大量有机质的沉积岩经过中等到深 程度的区域变质作用，使碳质气化溢出，在适宜的地质条件下冷却再结晶而成 优质鳞片状石墨晶体;另一种成因是接触交代而成，也可称矽卡岩矿床，多生于 深成火成岩与石灰岩的接触处，此处的石炭岩已大部分矽卡岩化。 由以上成因可知，鳞片状石墨矿石多产于片麻岩、片岩、结晶石灰岩以及矽 卡岩中，共生矿物有20 余种，其中主要有石墨、长石、石英、透闪石、透辉 石等，含量较稳定;其次有蛇纹石、黑云母、绢云母、绿泥石、绿帘石、石榴石等，含量变化较大。副矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、磷灰石、锆英石、榍石、金红石、褐铁矿等，含量变化极大。其中的石墨为晶质鳞片状或叶 片状，呈黑色或钢灰色，主要赋存在长石、石英或透辉石、透闪石颗粒间，具 有明显的定向排列，与层面方向一致。石墨鳞片一般为(1.0~2.0)X(0.5~1.0)mm, 片厚0.02~0.05mm，最大鳞片可达4~5mm，最小为(0.5~1.0)x(0.25~0.5)mm。石墨含量一般为3%~10%，个别可达20%。 矿石一般呈青灰色，风化呈黄褐色或灰白色。细粒至中粒，具鳞片花岗变晶 结构、粒状变晶结构、纤维鳞片变晶结构等。片麻状构造和浸染状构造。矿石 多受强烈混合岩化作用，由于长石、石英质的加入往往使矿石品位降低。石墨
以鳞片为石墨原料的
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 以鳞片为石墨原料的 成绩： 以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的应用研究课程名称： 学号： 姓名： 王斑儿专业： 金属材料工程 2019年6月 3日摘要： 多功能碳材料是一种石墨层间化合物(GIC)，它的热膨胀产物一膨胀石墨具有发达的网络状孔型结构，以及比较高的比表面积和表面活性。 这种材料具有耐热、耐辐射，密封和自润滑性，耐腐蚀性和各向异性等特点，可制成优异的导电、导热、隔热、保温等材料，也可以作为催化剂或催化剂载体。 综上所述，本研究不仅为制被性能各异的多种多功能碳材料提供了工艺路线，同时也为制备可回收利用催化剂、环境污染治理和导电复合材料奠定了理论与实验基础，因此具有较好的理论与应用价值。 关键词： 多功能、碳材料、超声波原位、聚合、热膨胀、光催化降解吸附引言为深入开发和利用多功能碳材料，本研究主要做了 1 / 16
一下工作： 1．进一步研究和探索了制备制备多功能碳材料的新工艺和新方法，主要涉及： 将实验室制备与工业生产紧密地结合，成功地研究制备出完全拥有知识产权的不使用浓硝酸、稀硝酸等含硝基化合物的不含硫的、低温可膨胀的多功能碳材料的制备方法，并采用这些技术制备了多功能碳材料，它不仅满足了本的研究需要，还为大规模生产奠定了基础。 另外，制备了应用研究过程中需要的起始膨胀温度高的多功能碳材料，为生产市场需要的该种材料提供了技术。 更重要的是还用超声波技术建立了制备多功能碳材料的技术，它是继电化学法和化学氧化法之后，制备多功能碳材料的第三种技术，也是对生产多功能碳材料工艺路线的一次重要革新。 2．以鳞片石墨为原料，采用化学氧化法和超声波法制备多功能碳材料路线为基础，制备出膨胀石墨负载的含硫的和不含硫的纳米二氧化钛的复合物(Nano． Ti02／EGC)。 用x一衍射、扫描电镜和透射电镜对膨胀石墨负载的纳米二氧化钛复合材料进行了表征。 模拟研究了含硫的Nano． Ti02／EGC对甲基橙与农药污水的吸附和光催化降解作用，结果说明Nano． Ti02／EGC对甲基橙和多种农药的有良好的吸附作用和光催化降解功能。 实验还发现不同的膨化温度对纳米二氧化钛的晶形结构有影响，
鳞片石墨标准企标
鳞片石墨标准企标 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
鳞片石墨标准 编号：QE/JC·BZ 11-2014 A 编写： 审核： 批准： 2014年 3 月 10日发布 2014年3月 17 日实施
1 范围 本标准规定了鳞片石墨的分类、牌号、技术要求、检验规则及试验方法、标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于鳞片石墨的质量检验和验收。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中的引用而构成为本标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能。 鳞片石墨测定方法 QE/JC·BZ 12-2014 A 石墨细度检验方法 QE/JC·BZ 15-2014 A 石墨中微量元素的测定 QE/JC·BZ 16-2014 A 3 术语 鳞片石墨:天然晶质石墨，其形状似鱼鳞状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等特性。 4 产品分类、牌号 4.1 产品分类 鳞片石墨根据固定碳含量分为高纯石墨、高碳石墨、其代号见表1 表1 4.2 产品牌号 产品牌号见表2和表3，产品牌号由代号、细度、固定碳含量依次
排列组成。 示例如下：
GT 50 — 94 代号 细度 固定碳 5 技术要求 5.1 高碳鳞片石墨的技术要求应符合表2的规定 表2 高碳鳞片石墨技术指标 5.2 高纯鳞片石墨的技术要求应符合表3的规定 表3 高纯鳞片石墨技术指标
若有特殊要求由供需双方共协商。 6 试验方法 6.1 细度测定按QE/JC﹒BZ 04-2013 A的规定进行。 6.2 固定碳、灰分、水分、挥发分、PH值按QE/JC﹒BZ 02-2013 A规定进行。 6.3 不纯物按QE/JC﹒BZ 05-2013 A规定进行。 7 检验规则 7.1 产品经公司质检部门检验合格后方可出厂。 7.2 批量检测单位 a.一次交付的同一牌号袋装高碳鳞片石墨或高纯鳞片石墨以18t为 一批 (每一批的投产日为这一批产品的批号) ，不足18t仍按一 批计算。 b.采用子母包包装时，按生产节奏，0.5t为一个检测单位，不足 0.5t仍视为一个检测单位。 c.采用散装大袋包装时，按生产节奏，1t为一个检测单位，不足1t 仍视为一个检测单位。 7.3 取样 在一个检测单位的袋装高碳鳞片石墨或高纯鳞片石墨产品中采用等距抽样，每隔一袋从一袋中取样，取样时，取样器从袋口插入袋中抽
石墨矿资源石墨矿资源地质特征
石墨矿资源石墨矿资源地质特征 一、矿床时空分布及成矿规律 中国石墨矿床常产出于大地构造隆起区或断裂岩浆带上，较集中的分布于中国的东部环太平洋构造带、康滇—龙门大巴—黄陵、祁连—秦岭—淮阳、天山—阴山以及金沙江—哀牢山5个成矿地带。区域变质型石墨矿床分布于中朝准地台和扬子准地台以及吉黑、秦岭、祁连、华南、三江等褶皱系的隆起区，例如：在佳木斯隆起、胶辽断隆、内蒙古地轴、豫西断隆、山西断隆及康滇地轴等隆起区，分布较多的晶质石墨矿床，规模多为大、中型矿；在黄陵背斜、龙门—大巴台缘褶带、秦岭地轴、淮阳地轴及武夷隆起区，也分布有较多的以中、小型矿为主的晶质石墨矿床。接触变质型隐晶质石墨矿床大多分布于中国东部环太平洋构造带，尤其是郯庐断裂系(包括依兰—依通断裂在内)以东地区，西部某些断裂带也有分布。岩浆热液型晶质石墨矿床则分布于中国西部的一些断裂岩浆带间。 区域变质型石墨矿床含矿岩系的时代从新太古代到早寒武世，其中以新元古代最为重要，北方多为新太古代至新元古代，南方多为新元古代至早寒武世，北方早于南方，其含矿层位有华北的桑干群、胶东的粉子山群、豫西的太华群、龙门—大巴山的火地垭群、黄陵背斜的崆岭群、康滇地轴的昆阳群、南天山的库尔勒群和兴凯湖的麻山群、武夷山的建瓯群及罗峰溪群等变质岩系；接触变质型隐晶质石墨矿床含矿岩系的时代从晚古生代石炭纪、二叠纪至中生代侏罗纪，其中最重要的是晚二叠世及早侏罗世和晚侏罗世，北方以晚、早侏罗世及石炭纪的较多，南方以二叠纪为主，其主要含矿层位北方有石盒子组、二道梁子组、鸡西群，南方有斗岭组、龙潭组及梨山组等煤系地层，产生接触变质作用的岩浆热源体的侵入时代大多为印支期—燕山期，但北方也有的为海西期；岩浆热液型晶质石墨矿床的形成则多与海西期的中、酸性岩浆岩的侵入有关。 中国石墨矿床的成矿作用发生于一定的大地构造发展阶段，有三个重要的成矿期，包括一次接触变质及岩浆热液成矿期和两次区域变质成矿期。 1.接触变质及岩浆热液成矿期 该期时代为印支期—喜马拉雅期(T－K，67～230Ma)属于海西—燕山构造旋回。成矿作用发生于古欧亚大陆基本形成至开始部分解体，滨太平洋及特提斯喜马拉雅构造强烈活动阶段。在中国东部环太平洋构造域等地，由中酸性岩体侵入含煤地层引起接触变质作用，煤层变质形成隐晶质石墨矿床；而在新疆、西藏等一些地方，由于与中、酸性岩体活动有关的岩浆热液作用，形成成因独特的晶质石墨矿床。 2.区域变质第Ⅱ成矿期 该期时代为扬子—加里东期(Pt2—Pt1，400～1100Ma)，属于扬子—加里东构造旋回。成矿作用发生于中国地台基本形成并开始解体的早期阶段，多见于褶皱隆起区，如佳木斯隆起、哀牢山褶皱带、金沙江褶皱带、武夷山褶皱区，云开大山褶皱区等地，以麻山群、昆阳群、罗峰溪群、陀烈群等为代表，由于区域变质作用形成晶质石墨矿床。
石墨资源分布
石墨资源分布 、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中，据USG験料显示，2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%仅次于巴西（约占世界 的38%。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿，使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨，位居世界首位。印度石墨矿储量为1100 万吨，墨西哥石墨储量为310万吨。 世界主要石墨国家基础储量对比图
2、国外石墨矿床类型 （1）石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中，此类矿床石墨鳞片大，矿石质量高，有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿； （2）含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中，此类矿床石墨品位高, 典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿； （3）由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床，此类矿床矿石质量较好，在俄罗斯和朝鲜等国家有分布； （4）煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质，墨西哥、
印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西石墨矿分布在MinasGerais> Ceara和Bahia地区，PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿，石墨矿石储量已探明2. 5亿吨，品位20-25%o新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨，碳含量4-10%。 印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床，主要分布在奥瑞萨邦和拉贸斯坦邦，奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中，有三个石墨矿带，即：博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带，其中最大的矿床延伸达6. 4-11.3公里，矿体厚120米。 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间，矿体厚7. 3米，矿体的平均品位非常高，矿石一般品位为80%,最高品位可达95%。 马达加斯加有着全球优质的大鳞片石墨矿床，主要分布在马达加斯加岛东部沿海地区。该类石墨由高碳地层经区域变质作用而形成，呈浸染状赋存于火山岩、硅质沉积岩中。矿体产于云母片岩和云母片麻岩中。矿石品位一般为3-11%,少数矿脉的品位可高达30-40%o马达加斯加的石墨不仅片度大，粗者可达4亳米，甚至超过1厘米，而且其石墨片薄，厚度均匀，质地纯净柔软，工艺性能良好。 斯里兰卡的西部和西南部分布多个优质的晶质石墨矿床，矿体多呈脉状分布于太古界片麻岩中，有的呈透镜状和囊状充填在变质石灰岩和结晶页岩的洞穴中，洞穴型充填的石墨矿体长达20多米，宽3-6米。矿石品位较高，一般为75%,最高可达98%O斯里兰卡的脉状石墨成因复杂，多数学者认为是由古老高碳地层经接触变质而成，后再经运移充填在裂隙或洞穴中。 朝鲜盛产细晶石墨和隐晶石墨，矿床主要分布于慈江道和咸镜道。咸镜道内的东方石墨矿是朝鲜最大的细晶质石墨矿床。石墨呈细鳞片装或致密块状分布于云母片岩和绿泥石片岩中。矿石品位不高，平均品位为10. 3%,矿石易选，
改性天然鳞片石墨锂离子电池负极材料的研究_吴其修
第42卷第17期2014年9月 广州化工 Guangzhou Chemical Industry Vol.42No.17 Sep.2014 改性天然鳞片石墨锂离子电池负极材料的研究 吴其修1，2，李佳坤1，2，刘明东1，2，陈平1，2，赵娟3 (1湛江市聚鑫新能源有限公司，广东湛江524024;2广东东岛新能源有限公司， 广东湛江524024;3广东海洋大学，广东湛江524088) 摘要：对粒径为12μm的天然鳞片石墨进行表面碳包覆改性，并对包覆前后样品的微观结构和电化学性能进行了研究。结果表明：包覆改性提高了天然石墨的振实密度、表面形貌和电化学性能，在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、5C和10C倍率下，对应的可逆容量分别为368.6mAh/g、362.6mAh/g、353.8mAh/g、340.6mAh/g、298.6mAh/g、228.2mAh/g和150.2mAh/g，相对于天然石墨，可逆容量分别提高了6.2mAh/g、20.9mAh/g、31.6mAh/g、42.1mAh/g、52.4mAh/g、80.0mAh/g和58.0mAh/g，碳包覆小粒径天然石墨表现出的良好的倍率性能，有望应用于电动车用锂离子电池中。 关键词：天然鳞片石墨；电化学性能；碳包覆；倍率性能 中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：1001－9677（2014）017－0076－03 Study of Surface－modified Natural Flake Graphite for Lithium Ion Batteries WU Qi－xiu，LI Jia－kun，LIU Ming－dong，CHEN Ping，ZHAO Juan （1Zhanjiang Juxin new energy Co.，Ltd.，Guangdong Zhanjiang524024； 2Guangdong Dongdao New Energy Co.，Ltd.，Guangdong Zhanjiang524024； 3Engineering College，Guangdong Ocean University，Guangdong Zhanjiang524088，China）Abstract：The natural flake graphite with the particle size of12μm was coated by a layer of pitch，and the microstructure and electrochemical performance of natural flake graphite and surface modified graphite were studied.It was showed the surface modified graphite with high tap density，surface morphology and excellent electrochemical performance.The capacities of modified graphite were3368.6mAh/g，362.6mAh/g，353.8mAh/g，340.6mAh/g，298.6mAh/g，228.2mAh/g and150.2mAh/g，corresponding to the rates0.1C，0.5C，1C，2C，5C and10C，which increased to6.2mAh/g，20.9mAh/g，31.6mAh/g，42.1mAh/g，52.4mAh/g，80.0mAh/g and58.0mAh/g，relative to natural graphite.The good rate performance of carbon coated small－sized natural graphite for lithium－ion battery made it a promising candidate as anode materials for electric vehicle dynamic1ithium－ion batteries. Key words：natural flake graphite；electrochemical performance；carbon coated；rate performance 锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，成为20世纪90年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池［1－2］。国内外迫于能源危机与环境污染的双重压力，电动汽车的研究与开发引起了世界各国的关注。电动汽车发展的关键在于动力电池的发展，锂离子电池因其具有重量轻、比能量高、循环寿命长、使用温度范围宽且无记忆效应、绿色、环保等特点，被认为是最有发展前途的电动汽车用电池之一［3－4］，国际上许多汽车制造商、电池生产厂及科研院校等积极开展了电动车用锂离子电池的研究开发工作。电动车用锂离子电池对电极材料有着更为严格的要求，特别是为满足电动汽车启动和爬坡的能量需求，需要电极材料在大电流下充放电的性能优异。天然石墨有很多优点，如来源广、价格低、充放电电压平台低、理论比容量高等，是一种十分理想的锂离子电池负极材料。目前市场上普遍使用的球形石墨是平均粒径在14 25μm，其中17μm的球形石墨使用最多。现有的研究表明小粒径天然石墨材料在大电流下循环性能性能比较好，可以满足电动车用锂离子电池的电极材料［5－6］。本文对粒径为12μm天然石墨材料进行表面包覆改性，并对其性能进行了研究。 1实验 1.1实验用主要设备 JEOL JSM－35型扫描电子显微镜（SEM）；Malvern型激光粒度分布测试仪；Ｒigaku D/max rA型自动X－射ASAP2010型比表面测定仪（77.35K，样品0.2000g）；DC－5型全自动电池性能测试仪，上海正方电子电器有限公司；HY－100型振实密度仪。 1.2改性天然球形石墨 将经整形和提纯后碳含量为99.9%的天然石墨置于三口烧瓶中，抽真空至－0.1MPa。准确称取一定量的高温煤沥青（炭化收率为80%）于烧杯中，加入50mL四氢呋喃，用玻璃棒搅拌均匀，随后超声振荡30min使沥青充分溶解。通过分液漏斗将沥青溶液加入三口烧瓶中，保持抽真空状态进行磁力搅拌10min。将真空浸渍后的样品在常压下加热除去溶剂，然后经