石墨粉的性能和前景

石墨粉的性能和前景


　　石墨粉是一種電池負極材料。 將爆破后的原礦礦石通過礦車送進破石機粉碎，再進球磨機進行浮選，將浮選出的石墨濕料再送進球磨機研磨精選，將精選出的濕料裝袋送進淋干機淋干，成為淋干料，淋干料已經是石墨成品了。將淋干料送進烘干車間，進行烘干后裝袋，即是普通石墨粉，產成品的含碳量平均為90％。

　　1石墨粉的性質

　　 石墨粉質軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3～5。比重為1．9～2．3。在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。 常溫下石墨粉的化學性質比較穩定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑；不同高溫下與氧反應，生成二氧化碳或一氧化碳；在鹵素中只有氟能與單質碳直接反應；在加熱下，石墨粉較易被酸氧化；在高溫下，還能與許多金屬反應，生成金屬碳化物，在高溫下可以冶煉金屬。

　　2石墨粉的分類

　　 高純亞微米石墨粒子有著非常廣泛的應用領域：電子信息的顯像管、顯示器制造行業的黑底導電涂料、由液晶顯示構成的裝置、傳感器及色分解器上采用的感光性黑色涂膜、平板顯示器中彩色液晶等離子三原色境界部分用于提高發射效果及采色對比度、超細鎢、鉬絲拉制等各種涂料，高級潤滑油及潤滑脂制造業、高性能蓄電池用泡沫鐵鎳制造業以及感光膠片等眾多行業廣泛應用高純亞微米石墨粒子。

　　 高純石墨超微細粉有膠體石墨粉，主要應用于鋼筆專用、粉末冶金專用、潤滑油專用、潤滑脂專用、干電池專用、導電涂料專用、潤滑涂料專用、國防科工委、科研機構的科學研究、民用核電專用、航天航空專用及戰略性電力干擾武器、煙幕屏蔽武器的研制等，我國北京吉興盛安工貿有限公司生產的膠體石墨粉是我國石墨行業的發展行業標兵，部分技術已達國際領先水平。

　　 格蘭粉（密封防粘脂）性能與用途：耐高溫3000攝氏度，耐高壓40KG，用于船舶、飛機、機車、汽車、工程機械及各種大型石油、化工、電業機械的金屬結合面、法蘭聯接部位的密封與防粘。

　　 特種石墨涂料：水基石墨涂料、導電石墨涂料、溶積石墨涂料、內外石墨涂料、拉絲石墨涂料、潤滑石墨涂料、玻纖涂料、電視機石墨涂料及特種涂料、各種非金屬材料、納米級材料生產工藝、設計方案。處理各種防腐設備，承接各種防腐設備處理。品種多樣，規格齊全，產品執行《中華人民共和國國家標準》。 專用機械設計制造各種精細化工設備、各種磨機及配方工藝。

　　 1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高溫、高強度的性質，在冶金工業中主要用來制造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護劑，冶金爐的內襯。

　　 2、作導電材料: 在電氣工業上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話零件，電視機顯像管的涂層等。

　　 3、作耐磨潤滑材料: 石墨在機械工業中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃溫度中在很高的滑動速度下，不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。

　　 4、石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導熱性好，滲透率低等特點，就大量用于制作熱交換器，反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門，可節省大量的金屬材料。

　　 5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料: 由于石墨的熱膨脹系數小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器的鑄模，使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確，表面光潔成品率高，不經加工或稍作加工就可使用，因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝，通常用石墨材料制成壓模和燒結用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝，區域精煉容器，支架夾具，感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管，棒、板、格棚等元件。

　　 6、用于原子能工業和國防工業: 石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應堆中，鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點，穩定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高，雜質含量不應超過幾十個PPM 。特別是其中硼含量應少于0.5PPM 。在國防工業中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導彈的鼻錐，宇宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料。

　　 7、石墨還能防止鍋爐結垢，有關單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5 克)能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。

　　 8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經過特殊加工以后，可以制作各種特殊材料用于有關工業部門。

　　 此外，石墨還是輕工業中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，是制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鉆石不可缺少的原料。它是一種很好的節能環保材料，美國已用它做為汽車電池。隨著現代科學技術和工業的發展，石墨的應用領域還在不斷拓寬，已成為高科技領域中新型復合材料的重要原料，在國民經濟中具有重要的作用。

　　3、未來石墨粉

　　預計未來十年間，只要整個市場足以支撐，礦業開采和擴充成功的話，石墨粉的產能將繼續呈增長態勢。新增的石墨產能，將彌補當前由于工程失誤導致采礦終致而損失的10萬噸鱗片石墨的產能。據業內人士分析，全球石墨產品研發將在十大領域展開。同時，在原國家建材局制定的作為世界最大的石墨生產國，近幾年來中國的產量占世界總產量的40%~50%。世界的第二生產國印度，在過去的十多年間，石墨產量占到了15%左右。其他生產國有巴西（7%），墨西哥（6%），韓國（占6%）。上述五國的石墨產量總和占到了世界總產量的75%以上。

　　 如果今后世界石墨市場環境繼續朝著有利的方向發展，石墨產量還會增加，尤其是巴西、加拿大、中、印度和墨西哥。總量有望增加120000噸。“十五”規劃中提出了石墨深加工的方向的引導下，今后五年我國重點發展的石墨深加工產品是異型碳、氟化石墨、滲硅石墨、顯像管石墨乳、鋰離子電池、碳材料、燃料電池碳材料等。

　　 此外，我國石墨深加工產品的生產目前尚有較大空白，開發工作大有作為。比如，世界上有1000個核電站，我國目前只有三個，而國家規劃將建23個，其所用的核純石墨基本上全部依賴進口。

　　 目前，隨著經濟發展的全球化，全球石墨業產品研發將在十大領域展開：

　　 1、高性能密封件及制品，世界有100億美元的交易額，最高檔的核反用石墨產品120萬美元/噸。該產品中有四個關鍵技術，插入技術、膨化硫技術、復合增強技術，成型技術。

　　 2、高性能導電材料，一是做成層間化合物；二是高性能穩定性；三是工藝修復性。

　　 3、電池材料。

　　 4、環保材料。

　　 5、生物材料。

　　 6、隔音隔熱材料。

　　 7、防護安全材料。

　　 8、屏蔽材料。

　　 9、工藝美術材料。

　　 10、催化劑。