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石墨导热性实验
2013/8/27      Read:835

石墨是碳质元素结晶矿物,它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为3.40人,同一网层中碳原子的间距为1.42A。属六方晶系,具完整的层状解理。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。
  石墨质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。
  自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外,还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析,除测定固定碳含量外,还必须同时测定挥发分和灰分的含量。
  石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。
    石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子,排列方式呈蜂巢式的多个六边形。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。 石墨是其中一种最软的矿物。 它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂,也可作为压力管式石墨慢化沸水反应炉(RBMK)(ENwiki)的中子减速剂。

电阻率(Ω/m)
石墨(8~13)×10-6
银1.6×10-8 铂1.0×10-7
镍铬合金1.0×10-6
铜1.7×10-8
铁1.0×10-7
铁铬铝合金1.4×10-6
金2.4×10-8
汞9.6×10-7
铝镍铁合金1.6×10-6
铝2.9×10-8
锰铜4.4×10-7
钨5.3×10-8
康铜5.0×10-

    石墨的导热性和导电性是相当高的,其导电性比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍。其导热性,不仅超过钢、铁、铅等金属材料,而且随温度升高导热系数降低,这和一般金属材料不同,在极高的温度下,石墨甚至趋于绝热状态。因此,在超高温条件下,石墨的隔热性能是很可靠的。
     石墨具有良好的润滑性和可塑性,石墨摩擦系数小于0.1,石墨可展成透气透光薄片,在高强石墨硬度很大,以至用金刚石刀具都难以加工。

 

温度(℃)

石墨导热系数W/(m·K)

石墨具有极高的导热性,不仅超过钢、铁、铅等金属材料,另外,其随着温度升高,导热系数反而降低,这和一般金属材料不同,在极高的温度下,石墨甚至趋于绝热状态。因此,在超高温条件下,石墨又是极可靠的隔热体

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200目的粒径是75微米(μm)

 
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