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**和用途。石墨在工业上运用很广,几乎每个行业都会用到。工业上多用的是人造石墨,也就是特种石墨。
石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域π键电子在晶格中能自由移动,可以被激发,所以石墨有金属光泽,能导电、传热。由于层与层间距离大,结合力(范德华力)小,各层可以滑动,所以石墨的密度比金刚石小,质软并有滑腻感。
石墨矿床以中、小型为主,矿床类型大致分为以下5种:
1、结晶片岩中的似层状石墨矿床;
2、变质煤层中的石墨矿床;
3、霞石正长岩中的石墨矿床;
4、矽卡岩中的石墨矿床;
5、结晶片岩中的脉状石墨矿床。
石墨可分为**石墨和人造石墨两大类,**石墨来自石墨矿藏,**石墨还可分成鳞片石墨、土状石墨及块状石墨。**开采得到的石墨含杂质较多,因而需要选矿,降低其杂质含量后才能使用,**石墨的主要用途是生产耐火材料、电刷、柔性石墨制品、润滑剂、锂离子电池负材料等,生产部分炭素制品有时也加入一定数量的**石墨。
石墨每一网层间的距离为3.40Å,是以范德华力结合起来的,即层与层之间属于分子晶体,同一网层中碳原子的间距为1.42Å,由于同一平面层上的碳原子间结合很强,很难破坏,所以石墨的熔点也很高,化学性质也稳定。鉴于它的的成键方式,不能单一的认为是单晶体或者是多晶体,现在普遍认为石墨是一种混合晶体。
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