【中德小讲堂】石墨的应用和发展前景

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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）以共价键结合，构成共价分子。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。

En石墨的应用和发展前景   

: k8 Q  }' |' ?2 B- U- I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。碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。 性质特征  常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应燃烧，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。
( o# W8 Y; n: B3 b7 n5 s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340pm，同一网层中碳原子的间距为142pm；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。  石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
, {" r1 [' z) x石墨的特殊性质
耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。

润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
+ U; ~5 z! }3 m/ z- z( a化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐
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碱和耐有机溶剂的腐蚀。
; ?! Z# v; D/ y& m可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。  
& [7 _, f, @+ D1 _抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不
1 I0 M; I" v: ~/ b4 P+ P致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

石墨现今的主要用途作耐火材料。 作导电材料。 作耐磨润滑材料。  用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门。 作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料。 用于原子能工业和国防工业。 石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。  
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1 Y; q+ f' b' S( Y+ a( N! a现今石墨开始逐渐取代铜做电极原料，有着很大的潜力。石墨
' o6 P  c: F" L, ]- C* i7 f逐渐取代铜成为EDM电极的首选材料。
En石墨的发展前景虽然石墨在已经被人们广泛应用，但是它仍然有着巨大的开发潜能，以及更大的发展前景。不仅在传统工业中十分重要，随着科学技术的不断发展，人们对石墨也开发了许多新用途。  柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨，是年代开发的一种新的石墨制品。

* \' G6 k! c/ @' S+ |/ i- ~美国研究成功柔性石墨密封材料，解决了原子能阀门泄漏问题，随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外，还具有特殊的柔性和弹性。  因此，是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。
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国际市场需求量逐年增长。 轻工业应用  此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料，美国已用它做为汽车电池。

# p% p' G& C9 s7 }1 z% C! ?6 f& F随着现代科学技术和工业的发展，石墨的应用领域还在不断宽，已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料，在国民经济中具有重要的作用。 因此石墨有着广阔的发展空间。