Popolarizzazzjoni tax-Xjenza - Grafita

Sa mill-1930, il-minjiera tal-grafita Li Mao f'Jixi, Provinċja ta 'Heilongjiang, u l-minjiera tal-grafita tal-ġebel Shanshui fil-Provinċja ta' Shandong bdew il-produzzjoni u l-ipproċessar tal-grafita. F'dak iż-żmien, il-proċess ta 'benefiċċju kien sempliċi, il-kundizzjonijiet tax-xogħol għall-ħaddiema kienu foqra, u l-produttività kienet estremament baxxa, bi produzzjoni annwali ta' diversi eluf ta 'tunnellati biss. Wara bosta deċennji ta 'żvilupp, il-produzzjoni tal-grafita u l-prodotti tal-karbonju fiċ-Ċina żdiedet malajr. Mill-2004 sal-2011, ir-rata ta 'tkabbir annwali kompost tal-grafita u l-produzzjoni tal-prodott tal-karbonju kienet 22.12%. Fl-2011, il-produzzjoni tal-grafita u l-prodotti tal-karbonju fiċ-Ċina kienet 2556.17 miljun tunnellata, b'żieda ta' 21.98% sena-fuq-sena.

Il-prodotti tal-grafita u tal-karbonju għandhom proprjetajiet eċċellenti u qed jintużaw dejjem aktar. Il-kapaċità tal-produzzjoni u l-benefiċċji ekonomiċi tagħhom qed juru xejra ta 'tkabbir mgħaġġel. Fl-2011, l-iżvilupp tal-industrija tal-prodotti tal-grafita u tal-karbonju taċ-Ċina kien mgħaġġel. L-intrapriżi fi ħdan l-industrija kellhom kapaċità għolja li jimmaniġġjaw u jikkontrollaw l-ispejjeż u kellhom profittabilità qawwija. Skont id-dejta mill-Uffiċċju Nazzjonali tal-Istatistika, fl-2011, il-valur tal-produzzjoni industrijali tal-industrija tal-prodotti tal-grafita u tal-karbonju taċ-Ċina laħaq 167.564 biljun wan; id-dħul mill-bejgħ kien ta '167.765 biljun wan, li żdied b'40.58%; il-profitt totali kien ta '10.959 biljun wan, li żdied b'50.87%. Bl-espansjoni kontinwa tal-applikazzjonijiet, il-kompetizzjoni fl-industrija tal-prodotti tal-grafita u tal-karbonju taċ-Ċina saret ukoll dejjem aktar ħarxa.

Hemm numru kbir ta 'intrapriżi involuti fi prodotti tal-grafita u tal-karbonju fl-iskala tal-produzzjoni fiċ-Ċina, u l-livell ta' konċentrazzjoni huwa relattivament baxx. Sa tmiem l-2011, kien hemm 871 intrapriża taħt l-iskala tal-produzzjoni fl-industrija tal-prodotti tal-grafita u tal-karbonju taċ-Ċina. Id-dħul totali mill-bejgħ tal-aqwa għaxar intrapriżi kien jammonta għal 13.46% biss tal-industrija kollha. Mill-perspettiva tat-tendenza ta 'żvilupp u l-pajsaġġ kompetittiv tas-suq globali tal-grafita u l-prodotti tal-karbonju, fil-futur, l-industrija tal-grafita u l-prodotti tal-karbonju fiċ-Ċina gradwalment se tkun ikkonċentrata fi gruppi kbar, u l-livell ta' konċentrazzjoni ta 'din l-industrija se jkompli jiżdied.

Bl-iżvilupp mgħaġġel ta 'industriji bħall-metallurġija, inġinerija kimika, makkinarju, apparat mediku, enerġija nukleari, karozzi, aerospazjali, eċċ fiċ-Ċina, id-domanda għal prodotti tal-grafita u tal-karbonju f'dawn l-industriji se tkompli tiżdied, u l-industrija Ċiniża tal-grafita u l-prodotti tal-karbonju se żżomm rata ta 'tkabbir mgħaġġel. Mill-2006 sal-2011, ir-rata ta 'tkabbir kompost annwali tad-dħul mill-bejgħ fl-industrija tal-prodotti tal-grafita u tal-karbonju taċ-Ċina kienet 36.56%.

Derivat mill-kelma Griega "graphein", li tfisser "użat għall-kitba". Ġie msemmi mill-kimiku u mineraloġista Ġermaniż AG Werner fl-1789.

Il-karbonju huwa element komuni ħafna li jeżisti f'diversi forom fl-atmosfera u fil-qoxra tad-dinja. Il-karbonju fil-forma elementali tiegħu ġie rikonoxxut u utilizzat mill-bnedmin għal żmien twil. Serje ta' komposti tal-karbonju - sustanzi organiċi - huma l-bażi tal-ħajja. Il-karbonju huwa wieħed mill-komponenti tal-ħadid mhux maħdum, tal-ħadid maħdum u tal-azzar. Il-karbonju jista 'jgħaqqad kimikament miegħu nnifsu biex jifforma numru kbir ta' komposti, li huma molekuli importanti fil-bijoloġija u l-kummerċ. Ħafna mill-molekuli fl-organiżmi ħajjin fihom il-karbonju.

Formola ta' Eżistenza

Il-karbonju jeżisti f'diversi forom, inkluż il-karbonju elementali kristallin bħad-djamant u l-grafita; karbonju amorfu bħall-faħam; komposti organiċi kumplessi bħal annimali u pjanti; u karbonati bħall-irħam. Il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-karbonju elementali jiddependu fuq l-istruttura tal-kristall tiegħu. Id-djamant, li huwa estremament iebes, u l-grafita, li hija ratba u tiżloq, għandhom strutturi differenti tal-kristall u għalhekk dehriet distinti, densitajiet, punti ta 'tidwib, eċċ.

Karatteristiċi tal-Proprjetà

F'temperatura tal-kamra, il-proprjetajiet kimiċi tal-karbonju elementali huma relattivament stabbli u ma jinħallx fl-ilma, aċidi dilwiti, bażijiet dilwiti jew solventi organiċi. F'temperaturi għoljin, jirreaġixxi ma 'l-ossiġnu biex jinħaraq, u jiġġenera dijossidu tal-karbonju jew monossidu tal-karbonju. L-idroġenu biss jista' jirreaġixxi direttament mal-karbonju elementali fl-aloġeni. Taħt kundizzjonijiet ta 'tisħin, il-karbonju elementali huwa relattivament faċli biex jiġi ossidizzat mill-aċidi; f'temperaturi għoljin, il-karbonju jista 'wkoll jirreaġixxi ma' ħafna metalli biex jiffurmaw karburi tal-metall. Il-karbonju huwa riduċibbli u jista 'jintuża biex idewweb metalli f'temperaturi għoljin. Barra minn hekk, il-grafita tista 'tiġi maħlula b'aċidu chlorosulfonic, li tifforma "soluzzjoni" ta' aċidu chlorosulfonic ta' grafen b'saff wieħed -.
Il-grafita hija minerali kristallin ta 'elementi karboniċi. Il-qafas kristallin tiegħu huwa struttura b'saffi eżagonali. Id-distanza bejn kull saff hija 340 pm, u l-ispazjar bejn l-atomi tal-karbonju fl-istess saff huwa 142 pm . . Jappartjeni għas-sistema tal-kristall eżagonali u għandu qsim sħiħ f'saffi. Il-pjani tal-qsim huma prinċipalment magħmula minn bonds molekulari u għandhom attrazzjoni molekulari relattivament dgħajfa, u għalhekk il-floatability naturali tagħha hija tajba ħafna.

Minħabba l-istruttura unika tagħha, il-grafita għandha l-proprjetajiet speċjali li ġejjin:

1) Reżistenza għas-sħana: Il-punt tat-tidwib tal-grafita huwa 3850 ± 50 grad, u l-punt tat-togħlija tiegħu huwa 4250 grad. Anke wara li jinħaraq minn arki elettriċi ta 'temperatura ultra-għola, it-telf ta' piż huwa żgħir ħafna, u l-koeffiċjent ta 'espansjoni termali huwa wkoll baxx ħafna. Is-saħħa tal-grafita tiżdied biż-żieda fit-temperatura. F'2000 grad, is-saħħa tal-grafita tirdoppja.

2) Konduttività elettrika u termali: Il-konduttività elettrika tal-grafita hija aktar minn 100 darba ogħla minn dik ta 'minerali mhux metalliċi komuni. Il-konduttività termali tagħha taqbeż dik tal-metalli bħall-azzar, il-ħadid u ċ-ċomb. Il-konduttività termali tonqos hekk kif it-temperatura togħla, u anke f'temperaturi estremament għoljin, il-grafita ssir iżolatur. Il-grafita tista 'tmexxi l-elettriku minħabba li kull atomu tal-karbonju fil-grafita jifforma biss 3 rabtiet kovalenti ma' atomi oħra tal-karbonju, u kull atomu tal-karbonju għadu jżomm elettron wieħed ħieles biex jittrasferixxi l-charge elettrika.

3) Lubriċità: Il-proprjetà lubrikanti tal-grafita tiddependi fuq id-daqs tal-qxur tal-grafita. Iktar ma jkunu kbar il-qxur, iktar ikun baxx il-koeffiċjent tal-frizzjoni u aħjar il-prestazzjoni tal-lubrikazzjoni.

4) Stabbiltà kimika: Il-grafita juri stabbiltà kimika eċċellenti f'temperatura tal-kamra u tista 'tirreżisti l-korrużjoni minn aċidi, alkali, u solventi organiċi.

5) Plastiċità: Il-grafita għandha toughness tajba u tista 'tiġi mitħun f'folji irqaq ħafna.
6) Reżistenza għal xokk termali: Meta tintuża f'temperatura tal-kamra, il-grafita tista 'tiflaħ bidliet drastiċi fit-temperatura mingħajr ma ssirilhom ħsara. Matul il-varjazzjonijiet fit-temperatura, il-bidla fil-volum tal-grafita hija minima u l-ebda xquq ma jifforma.

Punt tat-tidwib tal-grafita
Il-punt tat-tidwib tad-djamant huwa 3823K, filwaqt li dak tal-grafita huwa 3925K. Il-punt tat-tidwib tal-grafita huwa ogħla minn dak tad-djamant.
It-tqabbil tal-punti tat-tidwib tal-grafita u d-djamant ma jistax jitqies sempliċement mill-aspett tal-enerġija tal-bonds. Jekk in-numru ta 'bonds miksura waqt it-tidwib jiġi injorat, id-dejta miksuba ma tkunx affidabbli.

Forom allotropiċi
Grafita, djamant, karbonju 60, nanotubi tal-karbonju, grafen, eċċ huma kollha forom elementali tal-element tal-karbonju. Dawn huma kollha isomeri tal-istess element.

Oriġini u Distribuzzjoni
Formazzjoni u Okkorrenza: Il-grafita hija ffurmata taħt temperaturi għoljin. It-tip l-aktar distribwit huwa d-depożitu metamorfiku tal-grafita, li huwa ffurmat minn metamorfiżmu reġjonali ta 'blat sedimentarju rikk f'materja organika jew materjali karboniċi.
Żoni ta 'Produzzjoni Famużi: Ticonderoga, New York, Madagaskar u Ceylon.

Il-proprjetajiet teknoloġiċi tal-grafita jiddependu prinċipalment fuq il-forma kristallina tagħha. Minerali tal-grafita b'forom kristallini differenti għandhom valuri u applikazzjonijiet industrijali differenti. Fl-industrija, ibbażata fuq il-forom kristallini differenti, il-grafita hija kklassifikata fi tliet kategoriji.

Grafit tad-Delanium

B'mod ġenerali, il-materjali kollha tal-grafita miksuba permezz ta' karbonizzazzjoni organika segwiti minn trattament ta'-temperatura għolja għall-grafitizzazzjoni jistgħu jissejħu grafita artifiċjali, bħal fibri tal-karbonju, karbonju pirolitiku, u grafita bil-fowm, eċċ. asfalt bħala l-legaturi, u permezz ta 'proċessi bħal batching, taħlit, iffurmar, karbonizzazzjoni, u grafitizzazzjoni. Eżempji jinkludu elettrodi tal-grafita u grafita tal-ippressar iżostatika.

Il-grafita artifiċjali ġeneralment tista 'tiġi kklassifikata f'erba' tipi ta 'metodi ta' molding: iffurmar ta 'vibrazzjoni, iffurmar ta' estrużjoni, iffurmar ta 'kompressjoni, u iffurmar ta' ippressar iżostatiku.

Graphite kristallin flake

Il-kristalli tal-grafita huma fil-forma ta 'qxur; huma ffurmati permezz ta 'metamorfiżmu taħt pressjoni għolja, u hemm qxur kbar u qxur żgħar. Il-karatteristiċi ta 'dan it-tip ta' minerali tal-grafita huma li l-grad tiegħu mhuwiex għoli, ġeneralment ivarja minn 2% sa 3%, jew bejn 10% u 25%. Huwa wieħed mill-aqwa minerali li jżommu f'wiċċ l-ilma fin-natura, u permezz ta 'tħin u għażla multipli, jista' jinkiseb konċentrat tal-grafita ta '-grad għoli. Il-floatability, il-lubriċità u l-plastiċità ta 'dan it-tip ta' grafita huma superjuri għal dawk ta 'tipi oħra ta' grafita; għalhekk, il-valur industrijali tiegħu huwa l-akbar.
Grafita Gphanitic

Il-grafita kriptokristallina hija magħrufa wkoll bħala grafita mikrokristallina jew grafita earthy. Id-dijametri tal-kristall ta 'dan it-tip ta' grafita huma ġeneralment inqas minn mikrometru 1, u l-erja tal-wiċċ speċifika tvarja minn 1 sa 5 m2/g. Hija ġabra ta 'grafita mikrokristallina u tista' tidher biss fil-forma ta 'kristalli taħt mikroskopju elettroniku. Il-karatteristiċi ta 'dan it-tip ta' grafita huma li l-wiċċ tiegħu huwa earthy, nieqes minn tleqqija, u għandu lubriċità kemmxejn ifqar minn flake graphite. Il-grad huwa relattivament għoli. Ġeneralment huwa 60-85%. Ftit jistgħu jilħqu aktar minn 90%. Jintuża l-aktar fl-industrija tal-funderija.

Il-grafita tintuża ħafna fl-industrija u hija impjegata fi kważi kull settur. It-tip l-aktar komunement użat fl-industrija huwa grafita artifiċjali, magħrufa wkoll bħala grafita speċjali. Skont il-mod kif tiġi ffurmata, tista 'tiġi kklassifikata fit-tipi li ġejjin.

1. Grafit tal-pressjoni iżostatika. Dan huwa dak li ħafna nies isejħu "tliet-grafita għolja", iżda mhux bilfors hija pressjoni iżostatika sempliċement għaliex hija "tliet-għoli".
2. Grafit iffurmat
3. Grafita estruża, l-aktar użata bħala materjali ta 'elettrodu.
Fosthom, skond id-daqs tal-partiċelli tal-grafita, jista 'jinqasam ukoll fi: grafita ta' struttura dettaljata, grafita medja -oħxon (b'daqs ġenerali ta 'partiċelli ta' madwar 0.8mm), u grafita ta 'elettrodu (2-4mm).

Fil-kristalli tal-grafita, l-atomi tal-karbonju fl-istess saff jiffurmaw rabtiet kovalenti permezz ta 'ibridizzazzjoni sp2. Kull atomu tal-karbonju huwa konness ma 'tliet atomi oħra permezz ta' tliet rabtiet kovalenti. Is-sitt atomi tal-karbonju jiffurmaw ċirku eżagonali regolari fuq l-istess pjan, li jestendi fi struttura f'saffi. It-tulijiet tal-bonds tal-bonds C-C huma kollha 142 pm, li jaqgħu eżattament fil-medda tat-tul tal-bonds tal-kristalli atomiċi. Għalhekk, għall-istess saff, huwa kristall atomiku. Fuq l-istess pjan, kull atomu tal-karbonju għad fadal orbitali p waħda, u jikkoinċidu ma 'xulxin. L-elettroni huma relattivament ħielsa, ekwivalenti għall-elettroni ħielsa fil-metalli, għalhekk il-grafita tista 'tmexxi s-sħana u l-elettriku, li hija karatteristika tal-kristalli metalliċi. Għalhekk, tappartjeni wkoll għall-kategorija tal-kristalli metalliċi.

Is-saffi fi kristall tal-grafita huma separati minn 340 pm, li hija distanza relattivament kbira. Huma miżmuma flimkien mill-forzi ta 'van der Waals, li jfisser li jappartjenu għal kristall molekulari. Madankollu, minħabba t-twaħħil qawwi bejn l-atomi tal-karbonju fuq l-istess saff tal-pjan, huwa estremament diffiċli li tkisserhom, għalhekk il-punt tat-tidwib tal-grafita huwa wkoll għoli ħafna u l-proprjetajiet kimiċi tiegħu huma stabbli.
Minħabba l-mod ta 'rbit uniku tiegħu, ma jistax jiġi sempliċement ikklassifikat bħala kristall atomiku jew kristall molekulari. F'termini moderni, huwa meqjus bħala kristall imħallat.

Karatteristiċi tal-kristall

Sistema tal-kristall u grupp spazjali: Sistema tal-kristall eżagonali, P63/mc
Parametri taċ-ċelluli: a0=0.246 nm, c0=0.670 nm
Struttura tipika f'saffi, atomi tal-karbonju huma rranġati f'saffi, kull karbonju huwa konness ma 'karbonju maġenb f'distanzi ugwali, il-karbonju f'kull saff huma rranġati f'mudell ta' ċirku eżagonali, iċ-ċrieki eżagonali tal-karbonju f'saffi ħdejn huma spostati fid-direzzjoni tal-pjan parallel qabel ma jiġu superimposti biex jiffurmaw l-istruttura f'saffi. Tipi differenti ta 'polimorfi huma kkawżati minn orjentazzjonijiet u distanzi differenti tal-ispostamenti. Id-distanza bejn l-atomi tal-karbonju fis-saffi ta' fuq u t'isfel hija ħafna akbar minn dik bejn il-karbonju fl-istess saff (id-distanza C-C fi ħdan is-saff=0.142 nm, id-distanza C-C bejn is-saffi=0.340 nm)
Forma: Kristalli singoli ġeneralment ikunu f'forma ta' folja-bħal jew pjanċa-bħal forma, iżda dawk kompluti rarament jidhru. L-aggregati huma normalment fi skala-bħal, blokk-bħal forma u ħamrija-.
Kulur: Ħadid iswed

Streak: Iswed jgħajjat
Trasparenza: Mhux-trasparenti
Luster: Luster semi-metalliku
Ebusija: 1-2
Diaphaneity u ksur: Il-qsim parallel huwa estremament komplut
Gravità speċifika: 2.21 - 2.26 g/cm³
Erja tal-wiċċ speċifika: 5 - 10 m²/g
Proprjetajiet oħra: Il-folja rqiqa hija flessibbli, għandha tħossok tiżloq, hija suxxettibbli li tbajja l-idejn, u għandha konduttività elettrika tajba
Karatteristiċi ta 'identifikazzjoni: Kulur iswed tal-ħadid, ebusija baxxa, grupp ta' qsim estremament komplut, tħossok tiżloq u tbajja l-idejn; jekk partiċelli taż-żingu niedja b'soluzzjoni ta 'sulfat tar-ram jitqiegħdu fuq il-grafita, tikek tar-ram jistgħu jiġu preċipitati, iżda ma sseħħ l-ebda reazzjoni bħal din fuq il-grafita-bħal molibdenite.

Meta n-nies jaħsbu dwar id-djamanti, jassoċjawhom immedjatament max-xeni li jgħammxu u brillanti, li jleqqu qawwi hekk kif jiċċaqilqu. Madankollu, minħabba l-prezz għoli tagħhom, ħafna nies huma skoraġġuti milli jiksbuhom. Djamanti naturali jissejħu "djamanti" biss wara li jkunu illustrati mid-djamanti. Djamanti naturali huma estremament rari. Fid-dinja, hemm biss żewġ djamanti li jiżnu aktar minn 1000 karat (1 gramma=5 karat), u hemm biss ftit djamanti li jiżnu aktar minn 400 karat. L-akbar djamant skopert fiċ-Ċina s'issa jiżen 158.786 karat u jissejjaħ "Changlin Diamond". Kif jgħid il-qal, "rarità tagħmel xi ħaġa ta 'valur". Minħabba li d-djamanti naturali li jistgħu jintużaw bħala "djamanti" huma rari ħafna, in-nies iridu jibdilhom b'djamanti "artifiċjali". Dan naturalment iwassal għall-idea tat-"tewmin" tal-grafita djamant -.

Il-kompożizzjoni kimika kemm tad-djamant kif ukoll tal-grafita hija karbonju (C), u huma msemmija bħala "forom allotropiċi" tal-istess element. Minn dan it-terminu, jista 'jinftiehem li għandhom l-istess "natura", iżda "forma" jew "proprjetajiet" tagħhom huma differenti u pjuttost distinti. Id-djamant bħalissa huwa l-aktar sustanza iebsa, filwaqt li l-grafita hija waħda mis-sustanzi l-aktar rotob.

Id-differenza tal-ebusija bejn il-grafita u d-djamant hija tant sinifikanti, iżda n-nies għadhom jittamaw li jiksbu djamant permezz ta 'metodi ta' sinteżi artifiċjali minħabba li l-grafita (karbonju) hija disponibbli b'mod abbundanti fin-natura. Madankollu, it-trasformazzjoni tal-karbonju fil-grafita fil-mudell tal-arranġament tal-karbonju tad-djamanti mhix biċċa xogħol faċli. Taħt 5-60,000 atmosfera ta 'pressjoni ((5-6) × 10³ MPa) u temperaturi li jvarjaw minn 1000 sa 2000 grad Celsius, bl-użu ta' katalisti tal-metall bħal ħadid, kobalt, u nikil, il-grafita tista 'tiġi ttrasformata fi trab tad-djamanti.

Aktar minn tużżana pajjiż madwar id-dinja sintetizzaw b'suċċess djamant. Madankollu, dan it-tip ta 'djamant għandu partiċelli fini ħafna u l-applikazzjoni ewlenija tiegħu hija bħala materjal tat-tħin, użat għat-tqattigħ u fit-tħaffir ta' bjar ġeoloġiċi u taż-żejt. Bħalissa, fil-konsum tad-djamanti fid-dinja, 80% tad-djamanti artifiċjali jintużaw prinċipalment fl-industrija, u l-produzzjoni tagħha taqbeż ħafna l-produzzjoni ta 'djamanti naturali.

Il-partiċelli tad-djamanti inizjalment sintetizzati kienu suwed, 0.5mm fid-daqs, u kienu jiżnu bejn wieħed u ieħor 0.1 karat (id-daqs minimu għad-djamanti ta 'kwalità gem-ġeneralment mhux inqas minn 0.1 karat). Pajjiżi bħall-Istati Uniti u l-Ġappun diġà pproduċew partiċelli tad-djamanti li jiżnu sa 6.1 karat. Nistgħu ngħidu li d-djamanti "tajru" mill-grafita. Djamanti sintetiċi ta' kwalità gem-se jkunu wkoll disponibbli fis-suq fil-futur qarib.

Purifikazzjoni tal-grafita: Hemm żewġ metodi: purifikazzjoni kimika u purifikazzjoni fiżika.

1.Il-purifikazzjoni kimika tieħu vantaġġ mill-proprjetajiet tal-grafita li hija reżistenti għall-aċidi, l-alkali u l-korrużjoni. Tinvolvi t-trattament tal-konċentrat tal-grafita b'aċidi u alkali biex jinħallu l-impuritajiet, li mbagħad jinħaslu biex iżidu l-grad tal-konċentrat. Il-purifikazzjoni kimika tista' tagħti grafit tal-karbonju għoli-bi grad ta' 99%. Hemm diversi metodi ta 'purifikazzjoni kimika, fosthom l-aktar użat huwa l-metodu ta' fużjoni b'temperatura għolja -ma 'idrossidu tas-sodju.

Il-prinċipju bażiku huwa li taħt kundizzjonijiet ta'-temperatura għolja 'l fuq minn 500 grad, l-impuritajiet fil-grafita (l-aktar minerali tas-silikat) jirreaġixxu mas-soda kawstika, jiġifieri, NaOH, biex jiffurmaw prodotti ta' reazzjoni solubbli fl-ilma-. Bil-lissija tal-prodotti tar-reazzjoni bl-ilma, jistgħu jiġu eliminati xi impuritajiet. Għal impuritajiet oħra, bħal ossidi tal-ħadid, wara fużjoni alkali, huma newtralizzati b'HCl biex jiffurmaw klorur ferriku li jinħall fl-ilma-, li jista 'jitneħħa bil-ħasil tal-ilma.

Fil-fluss tal-proċess ta 'hawn fuq, il-konċentrazzjoni ta' NaOH hija bejn wieħed u ieħor 50%, u hija mħallta mal-grafita fi proporzjon ta '1:0.8. Jiġifieri, għal kull tunnellata ta' grafit ta'-karbonju għoli prodott, jiġu kkunsmati madwar 0.4 tunnellati ta' NaOH. L-ammont miżjud ta 'HCl huwa madwar 30% tal-grafita. Il-fjuwil użat huwa faħam, bejn wieħed u ieħor 0.6 sa 0.7 tunnellati. It-tagħmir użat fil-metodu ta 'fużjoni alkali prinċipalment jinkludi ankra-aġitaturi tat-tip, fran tat-tidwib, aġitaturi spirali paddle, V-tankijiet tal-ħasil f'forma, eċċ. Ir-rata ta' rkupru hija 85-90%, u l-investiment huwa 15-200,000 wan. Għalkemm dan il-proċess huwa relattivament avvanzat, għandu wkoll xi nuqqasijiet bħal konsum għoli ta 'ilma, telf eċċessiv ta' grafita, rata ta 'produzzjoni baxxa, konsum għoli ta' alkali, u l-likwidu ta 'skart mormi li jniġġes l-ambjent.

2.Purifikazzjoni fiżika, magħrufa wkoll bħala purifikazzjoni ta'-temperatura għolja, tutilizza r-reżistenza tat-temperatura-għolja tal-grafita. Tpoġġi l-grafita f'forn elettriku, iżolaha mill-arja, u saħniha sa 2500 grad biex tippermetti li l-impuritajiet (jiġifieri, residwi) jevaporaw, u b'hekk iżidu l-grad tal-mineral raffinat. Permezz ta' purifikazzjoni ta'-temperatura għolja, tista' tinkiseb grafita ta'-purità għolja bi grad ta' 99.9%. 6
Użu Użu tradizzjonali

1). Bħala materjali refrattarji: Il-grafita u l-prodotti tagħha għandhom il-proprjetajiet ta 'reżistenza għat-temperatura għolja u qawwa għolja. Fl-industrija metallurġika, huma prinċipalment użati biex jimmanifatturaw griġjoli tal-grafita. Fil-produzzjoni tal-azzar, il-grafita tintuża komunement bħala aġent protettiv għal ingotti tal-azzar u bħala l-kisja ta 'ġewwa tal-fran metallurġiċi.

2). Bħala materjal konduttiv: Jintuża fl-industrija elettrika għall-manifattura ta 'elettrodi, pniezel, vireg tal-karbonju, tubi tal-karbonju, arbli pożittivi ta' rettifikaturi tal-merkurju, gaskits tal-grafita, partijiet tat-telefon, u kisjiet għal tubi tal-istampa tat-televiżjoni, eċċ.

3) Bħala materjal lubrikanti reżistenti għall-ilbies-: Il-grafita tintuża komunement bħala lubrikant fl-industrija mekkanika. Żejt lubrikanti ħafna drabi ma jkunx adattat għall-użu taħt kundizzjonijiet ta' veloċità għolja, ta' temperatura għolja u ta' pressjoni għolja, filwaqt li materjali reżistenti għall-ilbies tal-grafita jistgħu jaħdmu mingħajr żejt lubrikanti f'temperaturi li jvarjaw minn 200 sa 2000 grad u b'veloċitajiet għoljin ħafna. Ħafna tagħmir għat-trasport tal-midja korrużiva juża ħafna materjali tal-grafita biex jagħmel tazzi tal-pistun, ċrieki tas-siġillar u berings. Meta joperaw, ma jeħtieġ li jiżdied l-ebda żejt lubrikanti. L-emulsjoni tal-grafita hija wkoll lubrikant tajjeb għal ħafna proċessi tal-ipproċessar tal-metall (ġbid tal-wajer, ġbid tal-pajpijiet).

4) Il-grafita juri stabbiltà kimika eċċellenti. Il-grafita li għaddiet minn proċessar speċjali għandha karatteristiċi bħal reżistenza għall-korrużjoni, konduttività termali tajba u permeabilità baxxa. Huwa użat ħafna fil-manifattura ta 'skambjaturi tas-sħana, tankijiet ta' reazzjoni, kondensaturi, torrijiet ta 'kombustjoni, torrijiet ta' assorbiment, apparat li jkessaħ, ħiters, filtri u tagħmir tal-pompa. Huwa applikat b'mod estensiv f'diversi setturi industrijali inklużi petrokimiċi, idrometallurġija, produzzjoni ta 'aċidu u alkali, fibri sintetiċi, manifattura tal-karta, eċċ., u b'hekk jiffrankaw ammont sinifikanti ta' materjali tal-metall. Il-varjetajiet ta 'grafita mhux -poruża jvarjaw fir-reżistenza għall-korrużjoni minħabba r-reżini differenti li fihom. Pereżempju, dawk mimlijin bir-reżina fenolika huma reżistenti għall-aċidu iżda mhux għall-alkali; dawk mimlijin bir-reżina tal-alkoħol furfuryl huma reżistenti kemm għall-aċidu kif ukoll għall-alkali. Ir-reżistenza tas-sħana ta 'varjetajiet differenti tvarja wkoll: il-karbonju u l-grafita jistgħu jifilħu temperaturi ta' 2000 sa 3000 grad Celsius f'atmosfera ta 'tnaqqis, u jibdew jossidaw f'350 grad Celsius u 400 grad Celsius rispettivament f'atmosfera ossidanti; ir-reżistenza tas-sħana ta 'varjetajiet ta' grafita mhux-poruża tiddependi wkoll fuq l-aġent tal-mili, u ġeneralment, dawk mimlijin b'alkoħol fenoliku jew furfuryl għandhom reżistenza għas-sħana taħt il-180 grad Celsius.

5) . Bħala ikkastjar, ikkastjar tar-ramel, ippressar tal-moffa u materjali metallurġiċi ta '-temperatura għolja: Minħabba l-koeffiċjent baxx ta' espansjoni termali tal-grafita u l-kapaċità tiegħu li jiflaħ bidliet rapidi ta 'tkessiħ u tisħin, jista' jintuża bħala moffa għall-oġġetti tal-ħġieġ. Wara li tuża l-grafita, il-metalli suwed jistgħu jipproduċu komponenti b'dimensjonijiet preċiżi, uċuħ lixxi, rendiment għoli, u jistgħu jintużaw direttament jew bi proċessar żgħir, u b'hekk jiffrankaw ammont kbir ta 'metall. Fil-produzzjoni ta 'proċessi tal-metallurġija tat-trab bħal ligi iebsa, materjali tal-grafita ġeneralment jintużaw biex isiru forom u dgħajjes tal-porċellana għas-sinterizzazzjoni. Griġjoli tat-tkabbir tal-kristall tas-silikon monokristallin, kontenituri tar-raffinar taż-żona, attrezzaturi ta 'appoġġ, ħiters ta' induzzjoni, eċċ huma kollha magħmula minn grafita ta 'purità għolja-. Barra minn hekk, il-grafita tista 'tintuża wkoll bħala pjanċi ta' insulazzjoni tal-grafita u bażijiet għal tidwib bil-vakwu, tubi tal-forn ta 'reżistenza għat-temperatura għolja-, vireg, pjanċi, grilji u komponenti oħra f'temperaturi għoljin.

6) Għall-industrija tal-enerġija atomika u l-industrija tad-difiża: Il-grafita għandha proprjetajiet eċċellenti ta 'moderatur tan-newtroni u tintuża bħala moderatur tan-newtroni f'reatturi atomiċi. Ir-reattur tal-uranju-grafita huwa wieħed mit-tipi ta' reatturi atomiċi l-aktar użati. Il-materjal moderatur għal reatturi atomiċi ta 'enerġija għandu jkollu punt ta' tidwib għoli, stabbiltà u reżistenza għall-korrużjoni. Il-grafita tista 'tissodisfa bis-sħiħ dawn ir-rekwiżiti. Il-purità tal-grafita użata fir-reatturi atomiċi hija għolja ħafna, b'kontenut ta 'impurità li ma jaqbiżx diversi għexieren ta' PPM. B'mod partikolari, il-kontenut tal-boron għandu jkun inqas minn 0.5 PPM. Fl-industrija tad-difiża, il-grafita tintuża wkoll biex timmanifattura ż-żennuni ta' rokits tal-fjuwil solidu-, l-imnieħer tal-missili, partijiet ta 'tagħmir ta' navigazzjoni spazjali, materjali ta 'insulazzjoni tas-sħana, u materjali ta' protezzjoni mir-radjazzjoni.

7) Il-grafita tista 'wkoll tipprevjeni l-iskala tal-bojler. Testijiet imwettqa minn unitajiet rilevanti wrew li ż-żieda ta 'ċertu ammont ta' trab tal-grafita (madwar 4-5 grammi għal kull tunnellata ta 'ilma) ma' l-ilma tista 'tipprevjeni l-iskala fuq il-wiċċ tal-bojler. Barra minn hekk, il-grafita tista 'tiġi applikata għal ċmieni tal-metall, soqfa, pontijiet, u pipelines biex tevita l-korrużjoni u s-sadid.
8) Il-grafita tista 'tintuża bħala ċomb tal-lapes, pigment, u aġent tal-illustrar. Wara li jgħaddi minn proċessar speċjali, il-grafita tista 'tintuża biex timmanifattura diversi materjali speċjali għal diversi setturi industrijali.

Fis-snin sittin, ir-ram kien użat ħafna bħala materjal ta 'elettrodu, b'rata ta' applikazzjoni ta 'madwar 90%, filwaqt li l-grafita kienet tammonta għal madwar 10%. Fis-seklu 21, aktar u aktar utenti bdew jagħżlu l-grafita bħala l-materjal tal-elettrodu. Fl-Ewropa, aktar minn 90% tal-materjali tal-elettrodu huma grafita. Dan il-materjal tal-elettrodu darba dominanti, ir-ram, kważi tilef il-vantaġġi kollha tiegħu meta mqabbel mal-elettrodi tal-grafita. X'wassal għal din il-bidla drammatika? Naturalment, kien il-vantaġġi numerużi ta 'elettrodi tal-grafita.

1. Veloċità tal-ipproċessar aktar mgħaġġla: B'mod ġenerali, il-veloċità tal-ipproċessar mekkaniku tal-grafita hija 2 sa 5 darbiet aktar mgħaġġla minn dik tar-ram; filwaqt li l-veloċità tal-ipproċessar tal-magni tal-iskarigu elettriku hija 2 sa 3 darbiet aktar mgħaġġla mir-ram. Il-materjal huwa inqas probabbli li jiddeforma: Il-vantaġġ huwa partikolarment ovvju fl-ipproċessar ta 'elettrodu irqiq; il-punt tat-trattib tar-ram huwa madwar 1000 grad, u huwa suxxettibbli għal deformazzjoni minħabba s-sħana; it-temperatura tas-sublimazzjoni tal-grafita hija 3650 grad; u l-koeffiċjent ta 'espansjoni termali huwa biss 1/30 ta' dak tar-ram.

2. Piż eħfef: Id-densità tal-grafita hija biss 1/5 dik tar-ram. Meta elettrodi kbar jgħaddu minn proċessar ta 'skarika, jista' effettivament inaqqas il-piż fuq l-għodda tal-magni (EDM); huwa aktar adattat għal applikazzjonijiet fuq forom kbar.

3. Konsum ta 'enerġija aktar baxx; Peress li ż-żejt tal-ispark fih ukoll atomi tal-karbonju, matul il-proċess tal-magni tal-iskarigu, it-temperatura għolja tikkawża li l-atomi tal-karbonju fiż-żejt tal-ispark jiġu dekomposti, u mbagħad jiffurmaw film protettiv fuq il-wiċċ tal-elettrodu tal-grafita, li jikkumpensa għat-telf tal-elettrodu tal-grafita.

4. Ebda burrs; Wara li l-elettrodi tar-ram jiġu pproċessati, għad iridu jiġu mirquma manwalment biex jitneħħew il-burrs. Madankollu, l-elettrodi tal-grafita m'għandhomx burrs, li jiffrankaw ammont sinifikanti ta 'spejjeż u jagħmilha aktar faċli biex tinkiseb produzzjoni awtomatizzata.

5. Il-grafita hija aktar faċli biex tiġi mitħun u illustrat; minħabba li r-reżistenza tat-tqattigħ tal-grafita hija biss 1/5 dik tar-ram, hija aktar adattata għat-tħin u l-illustrar manwali.

6. L-ispiża tal-materjal hija aktar baxxa u l-prezz huwa aktar stabbli. Minħabba ż-żieda fil-prezzijiet tar-ram f'dawn l-aħħar snin, il-prezz tal-grafita iżotropika issa huwa aktar baxx minn dak tar-ram. Taħt l-istess volum, il-prezz tal-prodotti tal-grafita universali ta 'Dongyang Carbonite huwa 30% sa 60% inqas minn dak tar-ram, u l-prezz huwa aktar stabbli bi ftit li xejn varjazzjonijiet fil-prezz ta' żmien qasir -.

Huwa preċiżament dan il-vantaġġ bla paragun li wassal biex il-grafita tissostitwixxi gradwalment ir-ram bħala l-materjal preferut għall-elettrodi EDM.

Bl-iżvilupp kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija, in-nies skoprew ħafna applikazzjonijiet ġodda għall-grafita.

Prodotti tal-grafita flessibbli.

Grafita flessibbli, magħrufa wkoll bħala grafita estiża, hija tip ġdid ta 'prodott tal-grafita żviluppat f'dawn l-aħħar snin. Fl-1971, l-Istati Uniti żviluppaw b'suċċess materjali flessibbli tas-siġillar tal-grafita, li solvew il-problema tat-tnixxija tal-valvi tal-enerġija atomika. Sussegwentement, il-Ġermanja, il-Ġappun, u Franza wkoll bdew jirriċerkaw u jipproduċuh. Dan il-prodott mhux biss jippossjedi l-karatteristiċi tal-grafita naturali iżda għandu wkoll flessibilità u elastiċità speċjali. Għalhekk, huwa materjal ta 'siġillar ideali. Huwa użat ħafna f'oqsma industrijali bħall-petrokimiċi u l-enerġija atomika. Id-domanda tas-suq internazzjonali għaliha ilha tiżdied minn sena għal sena.

Applikazzjoni tal-industrija ħafifa

Barra minn hekk, il-grafita tintuża wkoll bħala aġent tal-illustrar u aġent kontra -sadid fl-industrija ħafifa għall-produzzjoni tal-ħġieġ u l-karta. Hija materja prima indispensabbli għall-manifattura ta 'lapsijiet, linka, żebgħa sewda, linka, u djamanti artifiċjali u djamanti. Huwa materjal tajjeb ħafna li jiffranka l-enerġija-u li jirrispetta l-ambjent u ntuża bħala batterija tal-karozzi. Bl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija moderna u l-industrija, l-oqsma ta 'applikazzjoni tal-grafita qed jespandu b'mod kostanti u saret materja prima importanti għal materjali komposti ġodda fil-qasam ta' -teknoloġija għolja, li għandha rwol importanti fl-ekonomija nazzjonali.