石墨和焦炭在摩擦材料产品的应用
碳单质的性质与用途
1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等，从晶体形态考虑，碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。
平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构，并不是真正的另一种晶体类型。
直到8O 年代中期，人类发现了富勒烯(Fullerene)，科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态，至此人类对碳的认识提高了一个新层次。
美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。
金刚石：金刚石为无色透明固体，硬度10莫氏，熔点3550℃，沸点4827℃，密度3.51g/cm3，是天然存在的最硬的物质。
在温室下对所有化学试剂都显惰性，在氧气中燃烧温度为777℃，燃烧热为395.40KJ/mol。
透明的金刚石可以作宝石或钻石。
黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。
金刚石粉是优良的研磨材料，可以制砂轮[1]。
石墨：石墨为灰黑色不透明固体，硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃，密度2.2g/cm3，是电和热的良导体。
化学性质比金刚石稍活泼，在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。
石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。
石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶，也可以作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。
石墨能与许多金属生成碳化物，如青铜色的C8K[1]。
无定形碳：无定形碳大都为黑色不透明固体，物理性质各不相同。
化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。
在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。
与某些金属反应，可得到碳化物。
(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。
(2)焦炭若是由煤干馏得到的，其成分和机械性能不一；若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。
石墨质阴极炭块
石墨质阴极炭块全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：石墨质阴极炭块是一种用于铝电解槽的关键材料，它具有良好的导电性能、化学稳定性和机械强度，是电解铝的重要辅助物料。
在铝电解工业中，石墨质阴极炭块被广泛应用，其质量和性能直接影响到电解槽的稳定运行和铝的生产效率。
一、石墨质阴极炭块的制备原理石墨质阴极炭块的主要原料是石墨焦和焦油，在一定的配方和工艺条件下，通过浸渍、压制、煅烧等工艺制备而成。
石墨焦是石墨烯的原料，具有很高的导电性和耐高温性能，是石墨质阴极炭块优良性能的关键之一。
焦油是一种碳质物质，可提供粘结和填充功能，是石墨质阴极炭块制备的重要原料。
制备石墨质阴极炭块的过程主要包括原料破碎、混合、浸渍、成型、煅烧等工序。
在石墨质阴极炭块的制备过程中，需要控制好原料的配比、混合均匀度、成型工艺以及煅烧条件等因素，以确保最终产品的质量和性能。
石墨质阴极炭块作为铝电解槽的重要部件，其性能要求较高。
石墨质阴极炭块要具有良好的导电性能，能够有效地传递电流，保证电解槽的正常工作。
石墨质阴极炭块要具有良好的化学稳定性，能够抵抗电解槽内的高温、腐蚀和氧化等环境影响，确保长期稳定运行。
石墨质阴极炭块还要具有一定的机械强度和耐磨性，能够承受电解槽中液态铝的冲击和搅拌，保持长期稳定的形状和结构。
石墨质阴极炭块主要用于铝电解槽中，作为电解槽的阴极材料使用。
在铝电解工业中，电解槽是生产铝的重要设备，而石墨质阴极炭块则是电解槽的关键部件之一。
石墨质阴极炭块能够有效地传导电流，保证电解槽的稳定运行，提高铝的产量和质量。
除了铝电解槽，石墨质阴极炭块还可以在其它高温、腐蚀和电导要求较高的领域应用，如石墨电极、石墨舟等。
随着我国铝工业的快速发展，对石墨质阴极炭块的需求量也在不断增加。
目前，国内石墨质阴极炭块的生产技术和质量已经达到了国际先进水平，产品出口量逐年增长。
在未来，随着我国铝工业的进一步发展和晋级，石墨质阴极炭块的市场前景将更为广阔。
【精品文章】石墨的特性以及石墨的用途
石墨的特性以及石墨的用途
石墨的特性以及石墨的用途
石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。
由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。
石墨是其中一种最软的矿物，它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。
碳是一种非金属元素，拉丁语为Carbonium。
石墨的特性
石墨及其制品具有高强耐酸性、抗腐蚀和耐高温3000℃以及耐低温-204℃等优良特性，被广泛的应用在冶金、化工、石油化工、高能物理、航天、电子等方面。
石墨的具体特性大致有以下几种：
1、超强的耐高温特性
石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。
石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
2、石墨制品具有很好的导热性、抗热震性。
石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。
3、石墨制品具有化学稳定性和抗侵蚀能力。
石墨在常温下具有很好的化学稳定性，不受任何强酸，强碱及有机溶剂的侵蚀。
4、石墨制品环保健康，无放射性污染，耐高温。
碳要在2000-3300度高。
碳及石墨的应用
作业2：炭及石墨制品的应用材研1407：朱明 2014200483 石墨在工业上用途很广，用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂、制作电极和铅笔芯；广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。
鳞片石墨经过深加工，又可生产出石墨乳、石墨密封材料与复合材料、石墨制品、石墨减磨添加剂等高新技术产品，成为各个工业部门的重要非金属矿物原料。
也作为耐腐蚀、导热好的石墨化工设备使用。
高纯石墨广泛应用于铸造、冶金、模具等各行业，高精度数控加工设备使生产水平连铸用高纯、高强、高密石墨结晶器；电子行业用石墨模具；冶金行业用石墨模具以及其他各种形状、各种用途的石墨加工成品件得以实现，能加工精度和粗糙度的石墨的需求。
产品包括高纯石墨坩埚、石墨拉管模具、石墨拉片模具和各种石墨异形模具等产品由高纯石墨制造，性能优越。
随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途，柔性石墨制品是近代开发的一种新的石墨制品。
下面就具体事例说说。
1.电极用石墨：电极用石墨主要包括电火花加工石墨，电火花加工是机械制造工业中的一种新型加工工艺，可以对许多硬度较大的金属进行加工，并可加工形状复杂、精度要求较高的零部件，作为阳极的工具电极可以使用铜质材料，也可使用石墨材料用作电火花加工的工具电极的石墨材料必须具备下列条件：结构致密、组织均匀，不应当有粗颗粒料和大的气孔；有较高的机械强度，又有良好的加工性能，能加工出复杂的形状或锐角、薄片状；石墨质工具电极，在电火花加工过程中有一定损耗，这种损耗应尽可能低；放电特性稳定，加工速度较快。
因此电火花加工用石墨一般都采用细颗粒结构石墨或特细颗粒结构石墨，在物理性能上最好是各向同性。
所以目前中国电火花加工石墨材料市场上用得较多的是细颗粒结构的各向同性石墨。
2005年国内需要电火花加工石墨估计为4000t，其中使用高档石墨约占25%，使用中低档石墨约占75%。
石墨在砂轮中的作用
石墨在砂轮中的作用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：石墨是一种天然的矿物，常常在工业中被用作润滑剂和添加剂。
在砂轮的制作过程中，石墨的作用也是至关重要的。
砂轮是一种常见的磨具，通常用于磨削、研磨和抛光金属和其他材料。
它由砂石、粘合剂和一些添加剂组成，其中石墨就是其中一种常见的添加剂。
石墨在砂轮中的作用主要有以下几个方面：1. 提高砂轮的耐磨性：石墨具有很好的润滑性和抗磨性，能够减少砂轮与工件之间的摩擦，延长砂轮的使用寿命。
2. 改善砂轮的研磨效果：石墨能够降低砂轮与工件之间的热量和磨损，减少研磨过程中的热变形和表面粗糙度，提高工件的加工质量。
3. 提高砂轮的导热性：石墨的导热性能很好，可以帮助砂轮更快地散热，减少高温对工件和砂轮的损害。
4. 降低研磨过程中的能量消耗：添加适量的石墨可以减少研磨过程中的摩擦阻力，降低能量消耗，提高研磨效率。
石墨在砂轮中的作用多方面，既可以提高砂轮的性能，也可以改善工件的加工质量，是砂轮制作中不可或缺的重要添加剂之一。
在实际生产中，根据不同的使用要求和加工材料，可以调整石墨的添加量和粒度，以达到最佳的加工效果。
第二篇示例：石墨是一种晶体结构的碳素材料，具有很好的润滑性和导电性。
在砂轮中添加适量的石墨，可以起到一定的作用，提高砂轮的功效和性能。
石墨在砂轮中的作用主要体现在以下几个方面：石墨可以起到润滑作用。
砂轮在磨削材料时会产生热量，如果砂轮表面摩擦力过大，会导致砂轮过热，加剧磨损，引起砂粒掉落。
而添加适量的石墨可以在砂轮和工件之间形成一层润滑膜，减小摩擦力，降低温度，延长砂轮的使用寿命。
石墨可以提高砂轮的导热性能。
砂轮在磨削过程中会产生大量的热量，如果热量不能及时散发，会导致砂轮过热，影响磨削效果。
而石墨具有很好的导热性能，可以有效地帮助砂轮散发热量，保持砂轮表面温度稳定，提高砂轮的磨削效率。
石墨可以改善砂轮的断裂韧性。
砂轮在工作过程中受到的冲击和振动会导致砂轮的断裂，降低砂轮的使用寿命。
焦炭85焦-概述说明以及解释
焦炭85焦-概述说明以及解释1.引言1.1 概述焦炭85焦是一种重要的能源原料，广泛应用于钢铁、化工等行业。
它是从煤炭中经过高温热解得到的固态燃料，具有高热值、低灰分和低硫分等特点。
焦炭85焦在工业生产中扮演着重要的角色，对于提高生产效率、降低能耗、改善环境质量等方面具有重要意义。
焦炭85焦的主要组成是固体碳，它在高温下能够迅速燃烧产生大量热能。
这种燃烧性能使焦炭85焦成为炼铁和冶金工业中不可或缺的燃料。
相比于传统燃料，焦炭85焦的燃烧效率高，能够提供更多的热能，从而提高了生产效率和产品质量。
另外，焦炭85焦还具有低灰分和低硫分的特点。
灰分和硫分是煤炭中的杂质，它们燃烧后会产生大量的颗粒物和有害气体，对环境造成严重的污染。
而焦炭85焦的低灰分和低硫分特性使其燃烧后产生的污染物大大减少，对环境影响较小。
除了在炼铁和冶金行业中的应用，焦炭85焦还广泛应用于化工、陶瓷、石油煤化工等领域。
它可以作为化工原料，用于合成化学品和材料；也可以作为还原剂，用于提取金属和石油加工中。
由于焦炭85焦的高热值和稳定性，它在这些行业中发挥着重要的作用。
总之，焦炭85焦作为一种重要的能源原料，以其高热值、低灰分和低硫分的特点，在工业生产中具有广泛的应用前景。
它不仅能提高生产效率和产品质量，还能减少环境污染，为各行各业的发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可参考如下：在本文中，将按照以下结构进行叙述：引言部分将概述焦炭85焦的背景和重要性，以及文章的目的。
接下来的正文部分将涵盖四个要点，分别介绍焦炭85焦的特点、应用领域、生产过程以及市场前景。
最后的结论部分将总结本文的要点，强调焦炭85焦的价值和发展潜力。
在要点1中，将详细介绍焦炭85焦的特点，包括其化学成分、物理性质以及与其他焦炭品种的比较。
同时，还将探讨焦炭85焦在冶金、化工等行业中的重要作用，并提及其特殊的功能和用途。
要点2将聚焦于焦炭85焦的应用领域。
炭石墨材料在机械密封中的应用与发展
炭石墨材料在机械密封中的应用与进展1炭石墨材料的特性炭（石墨）材料具有很多独特的优良性能如自润滑性、化学稳定性、高导热性、低膨胀性等，这些特性的具备正是机械密封材料所不可或缺的。
1）炭石墨材料的热性能炭石墨材料具有高导热性和低膨胀性，其导热系数为10—70w/mk，仅次于铝和铜，是非金属材料中唯一具有高导热率的材料。
因此，它能适时将磨擦面，因摩擦而产生的热量适时导出，避开摩擦面因摩擦而急聚升温。
而保障系统的正常运转。
炭石墨材料的线膨胀系数为2х10—66х10—6/℃，大约是金属的1/21/4。
在温度上升时，热变形小，能有效地保持密封面的外形，避开了因热变形而产生的介质渗漏问题。
同时炭石墨材料还具有良好的热稳定性，在承受温度猛烈变化时不易因内部应力的变化而产生缺陷。
2）炭石墨材料的化学性能炭石墨材料是化学惰性材料。
在空气中，400℃以下具有极强的化学稳定性。
耐腐蚀性能好，除强氧化介质，如王水，铬酸，浓硫酸及卤族元素外，可耐其他酸、碱、盐及一切有机化合物的腐蚀。
随炭石墨的种类及浸渍剂的不同，耐腐蚀本领有所不同。
3）炭石墨材料的机械性能炭石墨材料属于脆性材料，其抗压强度高，而抗拉强度及抗剪切强度均较低，耐冲击性能差，但其具有良好的可加工性能。
2炭石墨密封材料的应用炭石墨材料被广泛用于机械密封中。
在机械密封工业中摩擦副材料的选择极为紧要，摩擦副材料的最佳配对可以保证设备最长寿命和最低的运转费用；为了充足摩擦副材料的摩擦学相容性、化学相容性，对于一般介质采纳软对硬的摩擦副组合，其中软材料密封面重要靠承磨面的磨合性和自润滑性来维持，而炭石墨材料的自润滑性及其他多种优良性能决议了它被普遍应用为密封面软材料。
2.1炭石墨密封材料在应用过程中应注意的一些事项在选用炭石墨材料作摩擦副时，还要注意一些事项：1）疱疤现象，通常由于材料过热，炭石墨材料中各组分线膨胀系数不一样，粘结剂被挤出，形成疤状凹坑，使密封面显现泄漏现象。
一文了解13大摩擦材料用矿物!
一文了解13大摩擦材料用矿物！矿物材料具有无毒、耐热性及化学稳定性好、无污染等优异的物理化学性质，且部分材料具有天然的纤维状、层状等特殊形貌结构，对摩擦材料的性能具有显著影响，是当前摩擦科学和工程领域关注的重点对象。
目前，摩擦材料用矿物材料主要包括：石墨、滑石、云母、硅灰石、重晶石、海泡石、膨胀蛭石、水镁石、锆石、刚玉、沸石、硅藻土、辉钼矿、叶蛇纹石、类水滑石等。
1、石墨石墨是摩擦材料中最常用的层状减摩调控矿物材料，是树脂基摩擦材料中必不可少的摩擦性能调节剂，不仅可以维持摩擦材料高而稳定的摩擦系数、良好的导热性能、降低其磨损率，还可以加速分散复合材料表面的摩擦热，提高摩擦材料的热稳定性。
石墨与Sb2S3结合使用时，对摩擦材料的摩擦稳定性及抗热衰退性能效果更佳。
2、滑石滑石是层状结构的硅酸盐矿物，作为摩擦材料中矿物减摩调控填料，具有明显的减摩效果，另外它与树脂具有良好的粘合能力，也可以提高块状树脂基摩擦材料的强度。
3、云母云母粉在摩擦材料表面易形成润滑性能良好的固体润滑膜，有利于提高材料的耐磨性能。
4、硅灰石硅灰石具有针状特性及低热膨胀性、优良的抗热冲击性，是短纤维石棉的理想代用品。
高摩擦系数硅灰石替代石棉制备的摩擦材料主要应用在刹车片、阀塞、汽车离合器等领域。
针状硅灰石粉部分取代石棉的制动补片综合性能良好。
粉末状的硅灰石可以提高复合材料的摩擦系数并降低磨损率，纤维状的硅灰石有助于复合材料形成光滑的接触平台，减少磨损。
5、重晶石重晶石作为摩擦材料用矿物增摩调控材料，不仅能够提高和稳定摩擦系数，还能降低磨损和制动噪音。
重晶石在高温下能够形成相对稳定的摩擦界面，可防止摩擦对制动盘表面的擦伤，使摩擦副表面更加光洁。
6、海泡石海泡石是一种富镁的纤维状硅酸盐粘土矿物，在摩擦材料中加入海泡石胶体代替石棉作增强基料，可使其具有韧性好，抗拉和抗弯度大，冲击强度高，抗高温衰退性好，磨损小，特别是高温磨损小。
7、蛭石膨胀蛭石凭借其优异的物理化学性能以及无污染的特点，可以作为降噪减震和环保的矿物调控原料用于摩擦材料中。
胶体石墨用途
胶体石墨用途
胶体石墨是一种微细颗粒状的石墨材料，具有特殊的物理和化学性质，因此在多个领域中有各种用途。
以下是一些常见的胶体石墨用途：
1. 润滑剂：胶体石墨因其层状结构和滑腻表面而被广泛用作润滑剂。
它可以在金属件之间形成润滑膜，减少磨损和摩擦，从而延长机械设备的使用寿命。
2. 电池材料：胶体石墨可以用于制造锂离子电池和超级电容器等电池材料，其中它的导电性和储能性能对电池的性能至关重要。
3. 导热材料：由于石墨的高导热性，胶体石墨在导热材料中有用途。
它被应用于高温和高导热要求的领域，如散热片、热导绝缘材料等。
4. 涂料和油漆：胶体石墨可以添加到涂料和油漆中，增强它们的导电性和导热性，同时也可以提供防腐蚀和抗磨损的性能。
5. 石墨烯制备：石墨烯是由一层层石墨原子组成的二维材料，胶体石墨是制备石墨烯的前体之一。
通过一些化学和物理方法，可以从胶体石墨中制备石墨烯，石墨烯在电子、光学和材料领域具有重要的应用前景。
6. 陶瓷材料：胶体石墨在陶瓷工业中被用作添加剂，可以改善陶瓷的导电性、耐火性和耐磨性。
7. 涂层和封装：胶体石墨可以应用在高温环境下的涂层和封装材料中，以提供耐高温、隔热和耐腐蚀性能。
总的来说，胶体石墨因其独特的物理和化学性质，在多个工业领域都有广泛的用途，涵盖了机械、电子、化工、能源等多个领域。
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感应电炉炼钢用增碳剂种类与使用方法
增碳剂介绍分炼钢用增碳剂（中华人民共和国黑色冶金行业标准，YB/T 192-2001炼钢用增碳剂）和铸铁用增碳剂，以及其他一些添加材料也有用到增碳剂，譬如刹车片用添加剂，作摩擦材料。
增碳剂属于外加炼钢、炼铁增碳原料。
优质增碳剂是生产优质钢材必不可少的辅助添加剂。
增碳剂的原料有很多种，生产工艺也各异，有木质碳类，煤质碳类，焦炭类，石墨类等，其中各种分类下又有很多小种类。
优质增碳剂一般指经过石墨化的增碳剂，在高温条件下，碳原子的排列呈石墨的微观形态，所以称之为石墨化。
石墨化可以降低增碳剂中杂质的含量，提高增碳剂的碳含量，降低硫含量。
增碳剂在铸造时使用，可大幅度增加废钢用量，减少生铁用量或不用生铁。
电炉熔炼的投料方式，应将增碳剂随废钢等炉料一起往里投放，小剂量的添加可以选择加在铁水表面。
但是要避免大批量往铁水里投料，以防止氧化过多而出现增碳效果不明显和铸件碳含量不够的情况。
增碳剂的加入量，根据其他原材料的配比和含碳量来定。
不同种类的铸铁，根据需要选择不同型号的增碳剂。
增碳剂特点本身选择纯净的含碳石墨化物质，降低生铁里过多的杂质，增碳剂选择合适可降低铸件生产成本。
2碳剂的使用在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到顶期的要求，这时要向钢液中增碳。
常用的增碳剂有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭粉。
转炉冶炼中、高碳钢种时，使用含杂质很少的石油焦作为增碳剂。
对顶吹转炉炼钢用增碳剂的要求是固定碳要高，灰分、挥发分和硫、磷、氮等杂质含量要低，且干燥、干净、粒度适中。
其固定碳组分为：w(C)>96%，挥发分≤1.0%，w(S)≤0.5%，w(水分)≤0.55%，粒度为1一5mm.粒度太细容易烧损，太粗加入后浮在钢液表面，不容易被钢水吸收。
针对感应电炉的颗粒度在0.2-6mm，其中钢和其他黑色金属颗粒度在1.4-9.5mm，高碳钢要求低氮，颗粒度在 0.5-5mm，等等具体需要根据具体的炉型冶炼工件的种类等等细节具体判断和选用。
石墨在冶炼中的用途
石墨的用途由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。
一、作耐火材料石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模洗涤剂和耐高温材料。
近年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。
使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗的耐火材料。
镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。
目前在世界围镁碳砖已大量用于炼钢，并已成为石墨的一种传统用途。
年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。
铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，水下喷管以及油井爆破筒等。
在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上。
坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的传导性，所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目（-筛），而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是，所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。
二、炼钢石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。
渗碳使用的碳质材料的围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。
在世界围炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
三、作导电材料石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、零件、电视机显像管的涂层等等。
其中以石墨电极应用最广，在冶炼各种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到左右，从而达到熔炼或反应的目的。
石墨的用途及特性
石墨的用途及特性石墨的用途1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。
2．作导电材料：在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。
3．作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。
润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下，不用润滑油工作。
许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和轴承，它们运转时勿需加入润滑油。
石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
4．石墨具有良好的化学稳定性。
经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。
广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
5．作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料：由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确，表面光洁成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。
生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。
单晶硅的晶体生长坩埚，区域精炼容器，支架夹具，感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。
此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管，棒、板、格棚等元件。
6、用于原子能工业和国防工业：石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。
作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳定，耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。
作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，杂质含量不应超过几十个PPM 。
特别是其中硼含量应少于0.5PPM 。
石墨和焦炭在摩擦材料产品的应用
鳞片石墨
隐晶质石墨
晶质线状石墨
石油焦
冶金焦
碳素在售后产品的应用
售后产品
人造石墨 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲
半金属配方 75 % 50 % 60 % 25 % 50 % 40 % <5% <5% <5%
陶瓷配方 60 % 50 % 65 % 40 % 50 % 35 % <5% <5% &没有特殊的方向
高温摩擦性/润滑性
• • • • • • 在500ºC温度范围内，石墨具有良好的润滑性 当温度超过500ºC，润滑性能降低 润滑性能在500ºC以上降低的原因是水分挥发 温度较高时，可以在石墨中加入氟化钙，增加润滑性能 降低的润滑性是可恢复 配方中可以根据温度的不同加入不同的润滑剂来调节润滑 性能，如硫化钼和锑类化合物等
天然石墨
• 鳞片石墨 （晶质石墨）
• 晶质脉状状石墨（斯里兰卡石墨）
• 无定形石墨（隐晶质石墨）
天然鳞片石墨
• 粒度
– 原矿及加工以后 • 80% + (50 / 80 / 100) • 80% - (80 / 100 / 325) – 深加工后 • 平均从50目到3微米不等
• 矿藏分布
– – – – – – 加拿大 中国 巴西 非洲 挪威 马达加斯加岛
石墨的导热性
• 石墨是一种非金属的，耐高温的润滑材料，具有良 好的热传导性。 • 石墨能够有效地转移摩擦表面产生的热量 • 石墨热转移性能在非金属配方中尤其有效 • 即使摩擦性能暂时降低，导热性不会受影响
Asbury Graphite Mills, Inc. Founded 1895
热传导在摩擦材料中的作用
什么是“各向异性”？
石墨在冶炼中的用途
石墨的用途由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。
一、作耐火材料石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模洗涤剂和耐高温材料。
近年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。
使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗的耐火材料。
镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。
目前在世界围镁碳砖已大量用于炼钢，并已成为石墨的一种传统用途。
年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。
铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，水下喷管以及油井爆破筒等。
在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上。
坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的传导性，所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目（-筛），而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是，所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。
二、炼钢石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。
渗碳使用的碳质材料的围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。
在世界围炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
三、作导电材料石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、零件、电视机显像管的涂层等等。
其中以石墨电极应用最广，在冶炼各种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到左右，从而达到熔炼或反应的目的。
石墨在冶炼中的用途
石墨的用途由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。
一、作耐火材料石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模洗涤剂和耐高温材料。
近年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。
使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗的耐火材料。
镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。
目前在世界围镁碳砖已大量用于炼钢，并已成为石墨的一种传统用途。
年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。
铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，水下喷管以及油井爆破筒等。
在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的以上。
坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的传导性，所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。
传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目（-筛），而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是，所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。
二、炼钢石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。
渗碳使用的碳质材料的围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。
在世界围炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
三、作导电材料石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、零件、电视机显像管的涂层等等。
其中以石墨电极应用最广，在冶炼各种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到左右，从而达到熔炼或反应的目的。
摩擦材料需求结构
摩擦材料需求结构通常取决于多个因素，包括应用领域、行业需求、技术发展等。
以下是一般性的摩擦材料需求结构的概述：
1. 汽车工业：汽车制造是摩擦材料需求的主要领域之一。
包括刹车片、离合器片、摩擦片、密封圈等，这些材料需要具有良好的摩擦性能、耐磨性、耐高温性等特点。
2. 机械制造：摩擦材料在机械制造中也有广泛应用，如摩擦片、轴承、密封件等。
这些材料需要适应不同的工作条件，如高温、高压、高速等环境。
3. 航空航天：航空航天领域对摩擦材料的需求也很高，例如飞机刹车系统、航天器的密封件等。
这些材料需要具备轻量化、耐高温、抗腐蚀等特点。
4. 铁路交通：铁路交通中的制动系统、轨道车辆的摩擦材料需求也相当大，例如列车的制动片、轨道的轨道衬板等。
5. 能源领域：在能源领域，摩擦材料被用于风力发电机组、液压涡轮机、水力发电机组等设备的制动系统、密封系统等。
6. 电子产品：在电子产品中，摩擦材料也有广泛应用，如硬盘驱动器、打印机、复印机等设备中的传动系统、制动系统等。
7. 消费品：摩擦材料也被广泛应用于消费品制造中，如家用电器、自行车、滑板等产品中的制动系统、传动系统等。
8. 特种领域：此外，还有一些特殊领域对摩擦材料有特殊要求，如医疗设备、矿山设备、海洋工程等。
总的来说，摩擦材料的需求结构具有多样性和广泛性，不同行业、不同应用领域的需求有所差异，但都需要材料具有良好的摩擦性能、耐磨性能、耐高温性能等特点。
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柔韧性在摩擦面中的重要作用
• 完美的基解理赋予石墨良好的润滑性能。 • 石墨的柔韧性，无论接触摩擦面的晶状结构方向如何， 都会起到润滑效果。
可弯曲性石墨与摩擦面
石墨和摩擦转移膜
• 石墨是一种柔软的物质。 • 当石墨在摩擦材料复合物的表面受到磨擦时， 石墨会附着在摩擦面而形成转移模。 • 石墨不会熔化，变软或者变黏。因此它不会在 摩擦面上形成黏结或结胶。
石墨的导热性
• 石墨是一种非金属的，耐高温的润滑材料，具有良 好的热传导性。 • 石墨能够有效地转移摩擦表面产生的热量 • 石墨热转移性能在非金属配方中尤其有效 • 即使摩擦性能暂时降低，导热性不会受影响
Asbury Graphite Mills, Inc. Founded 1895
热传导在摩擦材料中的作用
Carbon 含碳量
83.5 80.1
Size 粒度
-200 20X100
Pd 6500 psi (g/cc) 压制密度
1.81 1.83
Pd 32500 psi (g/cc) 压制密度
2.16 2.16
Expansion @ 6500 psi% 膨胀率
12.18 11.46ຫໍສະໝຸດ SA (M^2/g)表 面积
普通人造石墨
• 从电极得来
– 电极是由针状焦或者海绵状 焦和针状焦混合生成。原料 的粒度从 – ¼英寸到 + 50 目
• 含碳量
– 通常从98%到99%
• 从特殊石墨得来
– 此种石墨是由各向异性的焦 炭的微粉制成。这种原料的 粒度可以达到3~5微米。
• 粒度 – 车床加工下来的原料在 是1英寸以下。然后根据 需要被进一步粉碎，碾 磨，筛分，来达到客户 的要求。
什么是“各向异性”？
• 各向异性是指石墨的一种首选定向的性能， 这主要是由化学键的位置决定的。不同的 化学键在组织结构中具有不同的位置，那 么在结构中所处的物理/化学环境就不同。 • 材料的的化学惰性、强度、硬度、光学等 性能也随着方向的不同而变化
各向异性的形态
各向异性形态
粒子显示了基本的方向
各向同性的形态
19.89 15.81
SV (g/in^3) 斯科特容积
6.29 16.22
Tamp. Vol. (cc/g) 振实体积
1.32 0.86
应用于摩擦领域的隐晶质石墨的规格 • 含碳量在75-85％ • 从0.5mm到100mm之间的粗颗粒 • 从100um到3um之间的微细粉 • 艾斯博瑞的优势还在于保证材料的高质量 • 保证粒度分布 • 保证纯度 • 包装
• 含碳量
– 原矿 • 75%~98%含碳量 – 深加工后 • 97~99.99%含碳量
天然鳞片石墨的形态
天然石墨是一种天然形成的矿物 分散的“化石碳”在特定的地质环境中经过高温和压 力作用而形成 不论颗粒大小, 鳞片石墨总是呈现各向异性的形态, 首选定向是其规律
粗颗粒鳞片石墨 标称100+um
天然鳞片石墨-主要性能
2.20 2.04
Pd 32500 psi (g/cc) 压制密度
2.29 2.25
Expansion @ 6500 psi% 膨胀率
6.05 7.15 7.52
SA (M^2/g) 表面积
0.68 2.00 1.40
SV (g/in^3) 斯科特容积
9.93 7.48 7.90
Tamp. Vol. (cc/g) 振实体积
1.39 1.51 1.50
A B C
96 96 96
-200 -200 -200
2.05 2.07 2.07
陶瓷配方 鼓式片 烧结式的
配套产品
人造石墨 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟 亚洲
半金属配方
85 % 65 % 70% 15 % 35 % 30% <5% <5% <5% <5% <5% <5% 90 % 95 % 95 % 10 % 5% 5% 65 % 60% 65% 35 % 40% 35% <5% <5% <5% <5% <5% <5% 95 % 95 % 85 % 5% 5% 5% 20 % 15 % 20 % 30 % 45 % 40 % 50 % 35 % 35 % <5% 5% 5% 80 % 90 % 90% 20 % 10 % 10 % 50% 40 % 45 % 45 % 55 % 50% <5% <5% <5% 5% 5% 5% 10 % 65 % 70% 0% 65 % 70%
2.26 2.25 2.27
7.44 15.31 8.53
2.79 3.67 2.61
5.61 5.28 7.70
1.65 1.70 1.4
应用于摩擦领域的天然鳞片石墨的规格
.
含碳量在80％到99％之间
• 经化学方法提纯,含碳量在98%以上. • 经过筛分的大鳞片,粒度从0.1到0.8mm之间。 • 从100微米到3微米的微细粉.
0.8 1.2
SV (g/in^3) 斯科特容积
12.7 12.73
Tamp. Vol. (cc/g) 振实体积
1.17 1.15
99.7
20X100
1.75
2.21
56
1.7
13.12
1.12
针状 普通 石墨化焦
99.8 99.9 99.8
-200 -200 -200
1.92 1.72 1.82
2.21 2.11 2.19
天然石墨——晶质脉状石墨 • 矿藏分布
– 只产于斯里兰 卡
• 含碳量
• 粒度
– 从1英寸到5微米不等
– 含碳量从80%到 99%以上
脉状石墨形态
斯里兰卡晶质脉状石墨——性能
Carbon 含碳量
93.55 98.77
Size 粒度
20x100 -200
Pd 6500 psi (g/cc) 压制密度
• 艾斯博瑞的优势还在于保证材料的高质量 • 保证粒度分布 • 保证纯度 • 包装
天然石墨——隐晶质石墨 • 矿藏分布
– 中国 – 韩国 – 墨西哥
• 粒度
– 原矿从块状到1/4英尺的颗粒. – 需要再加工处理成颗粒或粉末状，粒度从½英 寸到3微米不等。
• 含碳量 – 原矿含60%~85%的碳
”隐晶质”石墨
鼓式片 10 % 10 % 20 % 35 % 50 % 40 % 55 % 40 % 35 %
烧结式 40 % 40 % 45 % 55 % 55 % 50% <5% <5% <5%
鳞片石墨
隐晶质石墨
晶质线状石墨
美国 欧盟 亚洲
美国 欧盟 亚洲 美国 欧盟
<5% <5% <5%
85 % 95 % 95 % 15 % 5%
Type 类型
A B C
Carbon 含碳量
96 96 96
Size 粒度
20X100 20X100 20X100
Pd 6500 psi (g/cc) 压制密度
2.17 2.14 2.13
Pd 32500 psi (g/cc) 压制密度
2.29 2.30 2.28
Expansion @ 6500 psi% 膨胀率
各向同性的形态
粒子极少或没有特殊的方向
高温摩擦性/润滑性
• • • • • • 在500ºC温度范围内，石墨具有良好的润滑性 当温度超过500ºC，润滑性能降低 润滑性能在500ºC以上降低的原因是水分挥发 温度较高时，可以在石墨中加入氟化钙，增加润滑性能 降低的润滑性是可恢复 配方中可以根据温度的不同加入不同的润滑剂来调节润滑 性能，如硫化钼和锑类化合物等
上述的材料和沥青混合成形，经过一定时间的2600度高温焙烧石墨化而成。
人造石墨的微观形态
粒度在20微米以下时,其结构则主要呈片状
人造石墨的形态
石墨化焦 • 石墨化焦
• 含碳量 99%以上
• 现有的粒度
– 0~1英寸 – 100目到20目 – 5微米以上的细粉
人造石墨的性能
Carbo n 含碳 量
• 以上幻灯片主要解释了为什么 在摩擦配方中使用石墨和焦炭 材料。 • 以下幻灯片将向您说明各种不 同的石墨和焦炭材料分类。
人造石墨
• 原生人造石墨 • 普通人造石墨
原生人造石墨
• 是碳素材料经过2500度的高温处理石墨化而成 的。 • 不含沥青粘结剂 • 含碳量 通常为99%以上
• 粒度 从¼ 英寸到2微米不等
配方
• 半金属配方 金属纤维 金属粉末 摩擦粉 焦碳 石墨 酚醛树脂 重晶石 橡胶
• NAO 配方 各种有机纤维 摩擦粉 橡胶 石墨 焦碳 酚醛树脂 芳纶 云母 金属硫化物
• 陶瓷配方 酚醛树脂 芳纶 重晶石 陶瓷纤维 铜纤维 腰果壳 橡胶 二硫化钼 石墨 焦碳 硫化锑
石墨和焦炭在配套产品的应用
39 16.11 34
6.5 6.15 8.9
5.70 6.29 4.39
1.57 1.39 1.82
应用于摩擦材料的人造石墨规格
• 纯度一般在99%以上 • 颗粒状的粒度在9mm和0.2mm之间 • 粉末状的粒度从100㎛到2㎛
• 艾斯博瑞的优势还在于保证材料的高质量
• 保证粒度分布 • 保证纯度 • 包装
润
滑
性
• 石墨在整个摩擦材料混合物质中的 主要作用是缓和摩擦力 • 摩擦材料的整体摩擦系数可以通过 控制润滑剂和非润滑类填料的量比 来进行调节。
石墨为何具有润滑性？
• 石墨具有润滑性能是因为它独特的晶体结构，使得石墨层 很容段落滑落而在接触表面形成具有润滑性的石墨薄模。 薄片结构的形成由于石墨晶体的结构之间微弱的连接而成。 • 润滑性是基解理的结果，而断裂是由于石墨各向异性导致。