人造石墨

　　广义上，一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨，如炭纤维、热解炭、泡沫石墨等。而狭义上的人造石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂，经过配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的块状固体材料，如石墨电极、等静压石墨等。

　　制造方法制造人造石墨的方法有很多种，常见的是，以主要原料是粉状的优质煅烧石油焦，在其中加沥青作为粘结剂，再加入少量其他辅料。各种原材料配合好以后，将其压制成形，然后在2500～3000℃、非氧化性气氛中处理，使之石墨化。

　　晶体结构

　　天然石墨：晶体发育较为完善，鳞片石墨的石墨化程度更在98%以上，而天然微晶石墨的石墨化程度通常在93%以下。

　　人造石墨：晶体发育程度取决于原材料及热处理温度。一般来说，热处理温度越高，其石墨化程度也就越高。工业生产的人造石墨，其石墨化程度通常低于90%。

　　组织结构

　　天然鳞片石墨：是一种单晶，组织结构较简单，仅存在结晶学上的缺陷(如点缺陷、位错、层错等)，宏观上表现出各向异性的特征。天然微晶石墨的晶粒较小，晶粒之间杂乱排列且存在杂质脱除后的孔洞，宏观上表现出各向同性。

　　人造石墨：可看作是一种多相材料，包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。

　　物理形态

　　天然石墨：通常以粉体形态存在，可单独使用，但通常与其它材料复合后使用。

　　人造石墨：形态较多，既有粉状，也有纤维状和块状，而狭义的人造石墨通常为块状，使用时需要加工成一定形状。

　　理化性质

　　在理化性质方面，天然石墨与人造石墨既有共性，也存在性能上的差异。如天然石墨与人造石墨都是热和电的良导体，但对于相同纯度和粒度的石墨粉体来说，天然鳞片石墨的传热性能和导电性能最好、天然微晶石墨次之，人造石墨最低。石墨具有的较好的润滑性和一定的可塑性，天然鳞片石墨的晶体发育较完善，摩擦系数较小，润滑性最好，可塑性最高，而致密结晶状石墨和隐晶质石墨次之，人造石墨较差。

　　应用领域：

　　在冶金工业中，天然鳞片石墨因抗氧化性较好可用于生产镁碳砖和铝碳砖等耐火材料。人造石墨可以作为炼钢电极，而天然石墨制成的电极就难以用于使用条件较苛刻的炼钢电炉。

　　在机械工业中，石墨材料通常用作耐磨和润滑材料。天然鳞片石墨的润滑性较好，常用作润滑油的添加剂。输送腐蚀介质的设备，广泛采用人造石墨制成的活塞环、密封圈和轴承，工作时无需加入润滑油。天然石墨与高分子树脂复合材料也可用于上述领域，但耐磨性不如人造石墨。

　　在化学工业中，人造石墨具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点。在化学工业中广泛用于制作热交换器、反应槽、吸收塔、过滤器等设备。天然石墨与高分子树脂复合材料也可用于上述领域，但导热性、耐腐蚀性不如人造石墨。

　　石墨电极类

　　主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极包括：

　　(1)普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。

　　(2)抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。

　　(3)高功率石墨电极。允许使用电流密度为18～25A/厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。

　　(4)超高功率石墨电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

　　石墨阳极类

　　主要以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。一般用于电化学工业中电解设备的导电阳极。包括：

　　(1)各种化工用阳极板。

　　(2)各种阳极棒。

　　特种石墨类

　　主要以优质石油焦为原料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经原料制备、配料、混捏、压片、粉碎、再混捏、成型、多次焙烧、多次侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。一般用于航天、电子、核工业部门。

　　它包括光谱纯石墨，高纯、高强、高密以及热解石墨等。

　　石墨热交换器

　　将人造石墨加工成所需要的形状，再用树脂浸渍和固化而制成的用于热交换的不透性石墨制品，它是以人造不透性石墨为基体加工而成的换热设备，主要用于化学工业。包括：

　　(1)块孔式热交换器;

　　(2)径向式热交换器;

　　(3)降膜式热交换器;

　　(4)列管式热交换器。

　　非标准制品类

　　指用石墨制品经过进一步加工而改制成的各种异型石墨制品。包括铲型阳极、制氟阳极以及各种规格的坩埚、板、棒、块等异型品。

　　不透性石墨类

　　指经树脂及各种有机物浸渍、加工而制成的各种石墨异型品，包括热交换器的基体块。

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