



简介
石墨是一种由碳原子组成的层状晶体质料,,,,,,兼具金属和非金属特征,,,,,,因其*特的结构而具有优异的导热、导电、耐高温顺自润滑性能,,,,,,应用于工业、能源、电子等领域。。。。。石墨选型需关注:
? 纯度与灰分(影响导电/耐蚀性)
? 结构取向(层间vs层内性能差别)
? 情形顺应性(氧化/辐照条件)
生长偏向:
- 各向同性石墨:用于半导体单晶炉
- 石墨烯衍生质料:突破古板性能*限
基本特征
特征
数值/形貌
数值/形貌
六方层状结构,,,,,,层间以范德华力团结
密度
2.09~2.23 g/cm?(自然石墨)
熔点
3650℃(常压下直接升华)
导电性
电阻率 5~50 μΩ·m(与铜相近)
导热性
300~1900 W/(m·K)(平行于层面偏向)
摩擦系数
0.1~0.3(干燥情形下自润滑)
化学稳固性
耐酸碱(除强氧化性酸),,,,,,惰性气氛中耐温达3000℃
主要类型
2.1 按泉源分类
| 类型 | 特点 | 典范用途 |
| 自然石墨 | - 鳞片石墨:高结晶度,,,,,,导电/导热性好 - 土状石墨:低纯度,,,,,,廉价 |
电池负极、耐火质料 |
| 人造石墨 | 石油焦/沥青焦经高温石墨化,,,,,,纯度>99% | 电极、核反应堆慢化剂 |
类型
特点
典范形态
块状石墨
高密度,,,,,,机械强度高
电极、坩埚
柔性石墨
膨胀石墨压制,,,,,,可压缩回弹
密封垫片、导热膜
石墨烯
单原子层石墨,,,,,,超高强度/导电性
纳米质料、传感器
要害性能参数
参数
测试标准
典范值
灰分
ISO 1171
0.1%~5%(高纯石墨≤0.5%
挥发分
ASTM D3173
<1%
抗压强度
ISO 18515
20~100 MPa
热膨胀系数
ASTM E831
(1~5)×10??/℃(各向异性
工业应用领域
4.1 密封质料
- 柔性石墨垫片:耐高温侵蚀,,,,,,用于管道法兰(可达650℃)
- 盘根填料F婷阀密封,,,,,,替换石棉
4.2 导电/导热质料
- 电池负极:锂离子电池主流负极质料(理论容量372mAh/g)
- 散热片:5G装备、LED散热基板
4.3 高温结构质料
- 石墨坩埚:熔炼金属(铜、金)
- 电刷/电极:电弧炉、电解铝
4.4 新兴领域
- 核工业:高温气冷堆慢化剂
- 航天:火箭喷管喉衬(耐3000℃冲洗)
加工工艺
工艺
流程
适用产品
等静压成型
石墨粉+粘结剂→高压成型→烧结
高密度电极、坩埚
膨胀石墨制备
自然石墨+酸插层→高温膨胀→压延
柔性石墨箔
CVD法
甲烷高温剖析沉积
高纯热解石墨
选型指南
1. 高温密封:选柔性石墨(氧化情形需浸渍处置惩罚)
2. 导电需求:高结晶度鳞片石墨(电阻率<10 μΩ·m)
3. 耐磨部件:添加二硫化钼的复合石墨
4. 核级应用:需硼含量<5ppm的高纯石墨