石墨块是固体形状出现的石墨,一般材质为人造石墨的比较多,石墨模具等;也有用鳞片石墨做成的小石墨块,比如碳刷;石墨大多是粉末,比如土状石墨粉,鳞片石墨等都是粉末。
石墨理化性质:
石墨质软,为黑灰色,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。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是耐温的矿物之一。它能导电、导热。
自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO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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