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天然的是非常的,上重量大于1000克拉(1克=5克拉)的只有2粒,400克拉以上的只有多粒,我國迄今為止發(fā)現(xiàn)的大的金剛石重158.786克拉,這就是“常林”。物以稀為貴,正因為可做““用的天然金剛石很罕見,人們就想“人造“金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(c),稱“同素異形體”。從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質(zhì)”,但“形”或“性”卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前硬的,而石墨卻是軟的之一。石墨和金剛石的硬額別如此之大,但人們還是希望能用人工合成來獲取金剛石,因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。
但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那么容易的。石墨在5-6萬壓((5-6)×103mpa)及攝氏1000至2000度溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石粉末。上已有十幾個(包括我國)均合成出了金剛石。
但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途是做磨料,用于切削和地質(zhì)、石油的鉆井用的鉆頭。當前,金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是用于工業(yè),它的產(chǎn)量也遠遠過天然金剛石的產(chǎn)量。初合襯金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約0.1克拉(用于寶石的金剛石一般小不能小于0.1克拉)。
美國、等已制成6.1克拉多的金剛石,我造金剛石企業(yè)黃河旋風公司實驗室生襯磁粒金剛石達8mm,表明了我國在該領(lǐng)域研究居。我們說金剛石已從石墨中“飛”出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應(yīng)于市場。
同一個地區(qū)的結(jié)果往往是相同的。在北美,對電極材料的喜好已經(jīng)從初的銅轉(zhuǎn)換成了的石墨。對于歐洲和亞洲來說,盡管有人仍然偏好銅,但石墨用戶正在不斷地増加。-疑問,石墨已經(jīng)成為美國地區(qū)主要的電極材料,95%以上的電極是由石墨制襯。
在過去的十年里,歐洲的石墨用戶也在地増加,石墨和銅的比例已經(jīng)達到75%/25%。亞洲緊隨其后,石墨和銅的比例大概是45%/55%,石墨用戶呈上升的趨勢。如今全球市場上約有70%的人正在使用石墨電極,也許我們討論的問題不再是應(yīng)該使用哪種電極材料,而是這種全球性改變的原因是什么?為了準確地回答這個問題,我們首先應(yīng)該弄清楚兩種材料的區(qū)別。
當然,確定的是在此行業(yè)中我們不賣模具,我們賣的是時間,時間就是金錢。很多時候,人們往往在成本中只考慮一個因素,并根據(jù)這一個因素做出決策。為了確定哪種才是適合的電極材料,石墨或銅,必須綜合多方因素考慮。
其中按石墨的顆粒度分,也可分為:細節(jié)構(gòu)石墨、中粗石墨(一般的顆粒度在0.8mm左右)、還有就是電極石墨(2-4mm)。石墨特殊性質(zhì)石墨由于其特殊結(jié)構(gòu),而具有如下特殊性質(zhì):1耐溫性:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經(jīng)溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱系數(shù)也很小。
石墨強度寺度提而加強,在2000℃時,石墨強度提一倍。2導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦一百倍。導熱性過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數(shù)寺度升而,甚至在極的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗槭忻總碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自隅子來傳輸電荷。
3性:石墨的性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,系數(shù)越小,性能越好。4)化學性:石墨在常溫下有的化學性,酸、耐堿和耐有機溶集蝕。5可塑性:石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片。6抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經(jīng)受住溫度的變化而不致,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產(chǎn)生裂紋。
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