Okwu mmalite
Graphite bụ ihe dị mkpa na-abụghị-ọla ịnweta akụ nwere ihe ọla abụọ pụrụ iche na nke na-abụghị{1}. A maara ya dị ka "akụ ahịa atụmatụ na-akwado mmepe nke teknụzụ dị elu na narị afọ nke 21st" na ogologo oge a na-eto ya dị ka "ọlaedo ojii". Eserese dị ọcha{{6} dị elu na-ezo aka na graphite nwere ọdịnaya carbon karịa 99.99%. Ọ nwere ọmarịcha onwe- mmanu mmanu, ike dị elu, ezigbo ọkụ eletrik, acid/alkali/corrosion/okpom na-eguzogide, ọnụ ọgụgụ mgbasawanye dị ala, nkwụsi ike kemịkalụ pụtara ìhè, ịrụ ọrụ mkpuchi dị elu, yana otu na nhazi kọmpat. A na-eji ya n'ọtụtụ ebe na injinịa eletriki, metallurgy, nchekwa mba, ikuku ikuku, ike, ụlọ ọrụ kemịkalụ na mpaghara ndị ọzọ. Karịsịa, ọ na-arụ ọrụ siri ike ma dị oke egwu n'ime ụlọ ọrụ ndị na-apụta dị ka nkwadebe nke ihe semiconductor ọgbọ nke atọ, ụlọ ọrụ nuklia na ụlọ ọrụ fotovoltaic, na-arụ ọrụ dị ukwuu{13} na-erute mmetụta akụ na ụba China.
1. Njirimara nke Graphite ore
Graphite bụ ịnweta ihe mejupụtara carbon ọcha, na agba ojii na-egbuke egbuke nwere ọla na anisotropy. Njupụta ya bụ 2.09-2.23 g / cm³, ebe agbaze 3850 ogo, ebe esi esi 4250 ogo, ikike nnabata okpomọkụ 6.9036 × 10⁷ J / kg, na-egosi nkwụsi ike dị mma.
2. Ihe eserese dị elu{{1}
2.1Elu Elu{1}}Ọcha Graphite
Dabere na akụrụngwa na ụzọ nkwadebe, elu{0}} graphite dị ọcha nwere ike ikewa ka ọ bụrụ graphite dị ọcha nke dị elu -dị ọcha graphite na elu sịntetik dị elu{2}}dị ọcha graphite.
A na-eji graphite dị ọcha eme ihe n'ọtụtụ ebe n'akụkụ dị iche iche n'ihi ọmarịcha ọkụ eletrik na ọkụ ọkụ ya, dị ka ihe mgbagha, mgbochi{1} nchara, electrodes carbon, generators, lubricants, na ihe nchebe na ụlọ ọrụ nuklia. A na-etinye graphite sịntetik dị elu{3}, nwere ụdị ụdịdị na nkesa nha, n'ime anodes prebaked, graphite pụrụ iche, ụlọ ọrụ nuklia na mpaghara ndị ọzọ. Ụzọ nkwadebe nke graphite dị ọcha dị elu dị iche iche dị iche iche.
Enweghị graphite dị ọcha na okike. Graphite ore na-enwekarị adịghị ọcha dị ka SiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, P₂O₅, CuO, nke na-adịkarị dị ka mineral dị ka quartz, pyrite, carbonate, yana gas nke gụnyere mmiri, asphalt, CO₂, H₂, CH₄, na N₂. Ya mere, nyocha nke graphite chọrọ mkpebi siri ike ọ bụghị naanị ihe dị n'ime carbon, kamakwa ihe na-agbanwe agbanwe na ọdịnaya ntụ. Usoro nchacha eserese eserese na-achọ iwepu adịghị ọcha ndị a nke ọma. Ka ịdị ọcha nke graphite dị elu (ya bụ, ọdịnaya carbon dị elu), uru ya na-abawanye ma na-abawanye ohere ngwa ya.
Nkwadebe nke graphite dị elu site na graphite eke na-agụnyekarị ịsacha graphite ore site na flotation, n'ihu ịdị ọcha nke flotation concentrate site alkali{1} usoro acid ma ọ bụ hydrofluoric acid, na n'ikpeazụ nweta elu{2}} ịdị ọcha ngwaahịa graphite site elu - usoro okpomọkụ ma ọ bụ elu chlorin.
2.2 Sịntetik Elu{1}}Ọcha Graphite
Sịntetik graphite n'ozuzu na-ezo aka na ihe ndị graphite na-emepụta site na iji nnukwu petroleum coke na pitch coke dị ka mkpokọta, na-agbakwunye coal tar pitch dị ka ihe nchikota na ngwa ndị ọzọ, na-esote usoro ọgwụgwọ graphitization dị elu - okpomọkụ. N'ozuzu, a na-ebu ụzọ gwọọ ngwa ngwa wee tinye ya na igwe ọkụ pụrụiche dị elu{3} maka eserese na ịdị ọcha. Ụdị ọkụ ndị bụ isi gụnyere ọkụ ọkụ Acheson graphitization, ọkụ na-ese ihe n'ime usoro, yana ọkụ eletrik na-aga n'ihu. Okpomọkụ ultra{6} dị n'ọkụ na-esepụta mmanụ ala coke na pitch coke, na halogen gas na-ewebata iji meghachi omume na adịghị ọcha, nke a na-agbaze gas ma na-agbanwe iji nweta graphite dị ọcha- dị elu.
N'agbanyeghị na enwere ike iwepụ akụkụ nke adịghị ọcha dị na coke mmanụ ala na pitch coke n'oge oke ọkụ{0}okpomọkụ na mmepụta nke graphite synthetic dị elu{1}, enwere ihe doro anya chọrọ maka sọlfọ na ọdịnaya ash na akụrụngwa coke mmanụ ala. Site na iji mmanụ dị elu -sulfur crude mmanụ na-abawanye, nnukwu-sulfur petroleum coke na-etokwa. Iji zute obere{{6} sọlfọ chọrọ nke coke petroleum maka mmepụta dị elu{7} dị ọcha graphite, ọtụtụ ndị ọkà mmụta emeela na- nyocha miri emi na usoro ezi uche na ịrụ ọrụ nke ọma.
Ịdị ọcha eserese na-ekpebi arụmọrụ ọrụ yana njirimara zuru oke nke ngwaahịa graphite dị omimi-. Nke dị elu nke ịdị ọcha, ọnụ ahịa ngwa dị elu. Ọmụmaatụ:
Graphite dị ka ihe anode maka batrị lithium{0}} chọrọ ịdị ọcha karịa 99.98%;
Grafite eke maka diamond artificial sịntetik chọrọ ịdị ọcha karịa 99.999%, yana ọdịnaya boron n'okpuru 0.01 × 10⁻;
graphite pụrụ iche maka ikuku ikuku, nchekwa mba, na ụlọ ọrụ nuklia chọrọ ịdị ọcha nke 99% ~ 99.99% ma ọ bụ karịa;
Graphite ntụ ntụ maka synthesize ọgbọ nke atọ{0} semiconductor SiC wafers chọrọ ịdị ọcha ruru 99.9995% ma ọ bụ karịa.
Ịdị ọcha graphite bụ ntọala maka ịkwadebe ihe niile graphite na okwu nkịtị na mmepe nke ihe graphite. Usoro nchacha graphite nwere obere ume ike, ikike dị elu na mmetọ dị ala bụ ihe R&D dị ugbu a na-elekwasị anya.
3. Teknụzụ Ọcha Graphite
3.1 Usoro flotation
N'iji ezigbo floatability nke graphite eke, a na-ahazi usoro ịkwọ ụgbọ mmiri nwere ọtụtụ ihe na-asọ asọ iji kewapụ graphite flake ma ọ bụ microcrystalline graphite na mineral ndị metụtara dị ka kaolin, quartz, na mica na graphite ore. Nkà na ụzụ a nwere ike ịba ụba nke ukwuu graphite ore na ọkwa dị n'okpuru 20% n'ime graphite itinye uche na ịdị ọcha nke 95%, nke a na-ejikarị dị ka akụrụngwa maka mmepụta nke graphite dị ọcha.
3.2 Alkali -Usoro acid
Usoro nchacha na-agụnye ngwakọta alkali na acidolysis. Na ngwakọta alkali, adịghị ọcha dị na graphite dị ka Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂, MgO, CaO na-emeghachi omume na NaOH na okpomọkụ dị elu iji mee mmiri{1}} hydroxides na-adịghị ike; ụfọdụ adịghị ọcha (dịka, SiO₂) na-emepụta mmiri{4}} ngwaahịa soluble, nke a na-ewepụ site na ịsa mmiri na ịsa ya. Na acidolysis, graphite na hydroxides mgbe alkali fusion na-agwakọta ya na hydrochloric acid nke ụfọdụ ịta n'ihi na-ekpo ọkụ leaching, converting ha n'ime soluble chlorides na-ahụ na-asachapụ na mmiri. Enwere ike nweta graphite dị ọcha{{7} dị elu karịa 99% mgbe acidolysis gachara.
Ugbu a, usoro alkali{0}}a na-eji ọtụtụ acid eme ihe na ụlọ ọrụ, yana uru dị ka obere oge itinye ego{1}, ọkwa dị elu, yana ngbanwe usoro siri ike. Otú ọ dị, ọ nwekwara ihe ndọghachi azụ gụnyere nnukwu ọchịchọ calcination okpomọkụ, oke ume ike, ogologo oge mmeghachi omume, corrosion akụrụngwa siri ike, nnukwu mfu graphite, na mmetọ mmiri dị ukwuu.
3.3 Usoro ịsa nri chlorination
N'ihe dị ka ogo 1000, a na-ewebata gas chlorine n'ime graphite. N'iji akụrụngwa chlorine siri ike na-egbu egbu, ihe adịghị ọcha metal oxide na graphite na-eme ka ọ bụrụ chlorides nwere okpomọkụ ikuku dị ala. N'okpuru okpomọkụ a, metal chlorides nwere ike na-agbapụta ngwa ngwa ma hapụ ya n'ọtụtụ buru ibu, na-achọpụta nchacha graphite.
A na-ejikarị ịhịa aka n'ahụ chlorination eme ihe dị ka usoro mgbakwunye maka ịdị ọcha graphite, dabara na usoro ndị ọzọ, ma nwee uru doro anya karịsịa n'iwepụ adịghị ọcha ígwè. Agbanyeghị, nsi, nrụrụ na mmetọ gburugburu ebe obibi nke chlorine na-egbochi mgbasawanye nke usoro a ruo n'ókè ụfọdụ. Na mgbakwunye, ọ na-esiri ike imepụta graphite dị ọcha{2} dị elu{3}, na sistemụ anaghị akwụsi ike na-emetụtakwa ngwa ya bara uru.
3.4 Usoro Hydrofluoric Acid
Ihe ndị na-adịghị ọcha na raw ore na-emeghachi omume na hydrofluoric acid iji mepụta mmiri{0}soluble fluorides na fluorosilicates, nke a na-ewepụ site na ịsacha mmiri iji nweta graphite dị elu{1}.
Uru ndị bụ isi nke usoro hydrofluoric acid bụ nrụpụta adịghị ọcha dị elu, ọkwa ngwaahịa dị elu, obere mmetụta na arụmọrụ graphite, yana ike dị ala. Ọdịmma ya bụ na hydrofluoric acid na-egbu egbu ma na-emebi emebi, na-achọ usoro nchekwa nchekwa siri ike na mmepụta, na itinye ego nchekwa gburugburu ebe obibi dị elu na-ebelata asọmpi akụ na ụba ya.
3.5 Elu{1}Ụzọ ihicha okpomọkụ
Dabere n'ụkpụrụ na graphite nwere ebe isi mmiri dị elu ebe adịghị ọcha ndị ọzọ nwere isi ihe na-esi esi obere, a na-edobe graphite eke nwere ihe dị ka 80% n'ime ọkụ na-eme ka ọ dị ọcha na ogo 1500 iji mee ka gas dị elu ma wepụ ihe adịghị ọcha na-esi ísì ụtọ{{2}. Mgbe ahụ, ọ na-abanye na oven na 25002800 ogo iji wepụ ihe ndị ọzọ adịghị ọcha, na n'ikpeazụ ọkụ na 28003200 degrees na kwesịrị ekwesị HF na HCl gas. Gasị ndị a na-emeghachi omume na nnukwu adịghị ọcha nke igwe na-esi esi na nnukwu okpomọkụ ka ọ bụrụ obere fluorides na chlorides na-esi ísì ụtọ, nke a na-agbapụta ma wepụ ya. N'ụzọ dị otú a, eke graphite na-ọcha ka 99.99% ~ 99.9998% carbon ọdịnaya.
Isi ihe na-emetụta ịdị ọcha graphite gụnyere àgwà akụrụngwa, ịdị ọcha graphite crucible, usoro ikpo ọkụ graphitization na nha graphite. Usoro a nwere nnukwu ihe achọrọ maka ịdị ọcha nke akụrụngwa, ịdị mma ihe na teknụzụ akụrụngwa, yana oriri ike dị elu na nnukwu itinye ego. Ya mere, ngwa ya ugbu a nwere oke, tumadi na mpaghara pụrụ iche dị ka ikuku ikuku, nchekwa mba na ụlọ ọrụ nuklia nwere oke mma graphite chọrọ.
3.6 Ụzọ nchacha halogen gas
Ngwa mmepụta ihe dị elu- (dịka ọmụmaatụ, ụlọ ọrụ semiconductor) chọrọ ịdị ọcha graphite karịa 99.999%, nke enweghị ike nweta site na ịdị ọcha dị elu{4}} naanị. Ụlọ ọrụ ahụ n'ozuzu na-anabata usoro nchacha halogen gas (nke a na-akpọkwa ịdị ọcha anụ ahụ). Site na mmụba ọkụ ọkụ yana ogo agụụ, ụfọdụ adịghị ọcha na ngwaahịa graphite na-agbanwe na-akpaghị aka. Maka adịghị ọcha ndị ọzọ na-achọ okpomọkụ dị elu, gas halogen (karịsịa chlorine na halogenated hydrocarbons) na-atụgharị ha ka ọ bụrụ halides na obere agbaze na isi ihe. N'okpuru ihe ejikọtara ọnụ, a na-ewepụ ihe ndị na-adịghị ọcha iji nweta ịdị ọcha graphite.
4. Ngwa nke Elu{1} graphite dị ọcha
4.1 Ngwa mmanu mmanu
Dị ka otu n'ime mmanụ aṅụ siri ike a na-ahụkarị, nhazi ọkwa graphite na-enye ya ihe onwunwe na-enye onwe ya{{0}. N'okpuru mkpakọ mkpakọ na shiee nrụgide n'oge akọrọ esemokwu na ọla, graphite n'ígwé na-adaba, na-akpụ a mkpa graphite mbufe ihe nkiri na metal esemokwu n'elu microscopically. Ya mere, ọnụọgụ esemokwu dị n'etiti graphite na metal dị ala karịa nke dị n'etiti ọla, na-eme ka ọ bụrụ ihe na-eme onwe ya- ihe na-ete mmanụ.
Ọla ndị dị na igwe- graphite esemokwu abụọ na-agụnyekarị 45 # steel, 40Cr steel, igwe anaghị agba nchara, igwe nkedo, ọla kọpa, wdg. Esemokwu na iyi arụmọrụ nke graphite-metal pairs na-enwe njikọ chiri anya na ụdị na njirimara nke ihe igwe. Mbelata esemokwu na iyi n'etiti ụzọ esemokwu n'ibu bụ ụzọ isi meziwanye arụmọrụ na ndụ ọrụ nke akụkụ igwe. Ịmụ mmetụta nke ibu, okpomọkụ, sliding ọsọ, n'elu morphology na udidi na-enyere aka ịgbatị ndụ graphite{7}}metal esemokwu ụzọ abụọ.
4.2 Ihe mkpuchi
Enwere ike ịhazi graphite gbasawanye ka ọ bụrụ graphite na-agbanwe agbanwe ka emechara ọgwụgwọ{0}, yana ọnụọgụ mgbasawanye ọkụ dị ala (1×10⁻⁶~30×10⁻⁶ K⁻¹). Ọ naghị aghọ mgbawa ma ọ bụ gbawa na obere okpomọkụ, ọ naghị adị nro ma ọ bụ na-akpụ akpụ na oke okpomọkụ.
E jiri ya tụnyere omenala akara ihe (asbestos, roba, cellulose na ha composites), graphite na-agbanwe agbanwe nwere nnukwu ọrụ okpomọkụ nso (200 ~ 450 degrees na ikuku). Ya mere, a na-eji graphite gbasaa n'ọtụtụ ebe dị ka ihe mkpuchi na igwe, metallurgy, ụgbọala, ụgbọ mmiri, petrochemical na ubi ndị ọzọ.
4.3 Ọkụ - Ngwa ndị na-akwụsịlata
Enwere ike iji graphite gbasaa na polymers, resins, wdg iji mepụta ihe ọkụ ọkụ. N'ihe banyere ọkụ, graphite na-agbasawanye ngwa ngwa iji mepụta oyi akwa mkpuchi ọkụ na-agbasawanye n'elu ihe, na-enye ezigbo mkpuchi okpomọkụ na igbochi ntọhapụ nke gas na-egbu egbu.
4.4 Ngwakọta Ngwakọta Electrode
A na-eji graphite ịgbasawanye akwadebe ihe electrode batrị dị iche iche n'ihi elu ya dị elu, nkwụsi ike kemịkalụ dị elu, ezigbo ọkụ na ọkụ eletrik, yana nkwadebe dị mfe. Ọdịdị kwụsiri ike ya na-egbochi mgbasawanye olu nke ihe elektrọd (dịka ọmụmaatụ, na batrị Li/S ma ọ bụ Li/Si) n'oge ịgba ígwè, na-eme ka ndụ okirikiri dịkwuo mma.
Ọzọkwa, nnukwu interlayer spacing nke graphite expandable na-enye ohere maka intercalation nke Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ na metal -ion secondary batrị (lithium -ion, sodium{2}} ion, magnesium {{3} ion, zinc{4}} ion ike nchekwa adptions), enha ike nchekwa batteries). Enwere ike iji graphite gbasaa dị ka ihe elektrọd maka ndị nwere ike.
Na mgbakwunye, ihe mejupụtara graphite gbasaara nwere matriks polymer dị fechaa, dị ọnụ ala{0} ma dịkwa mfe ịkpụzi. Enwere ike idozi akụrụngwa eletriki ebe niile site na ịgbanwe usoro onunu nke graphite gbasaa.
4.5 Omenala na Elu{1}} Nrụpụta Ọgwụgwụ
Eletrọd ọla na ụlọ ọrụ ebe a na-emepụta ihe bụ nnukwu ogige graphite ọdịnala ọdịnala, nke a na-ejikarị maka mgbaze electrodes na mkpuchi maka ịwepụta ihe nchara, ọla kọpa, aluminom na ọla ndị ọzọ na-abụghị{{0}ferrous. Achọ maka graphite n'ichepụta pensụl ka kwụsiri ike.
Ihe eserese nwere nhazi dị mfe, mmezi{0}free, nguzogide eyi, ibu dị elu{1}}ikike ibu na nguzogide mmetụta siri ike, a na-ejikwa ya na nnukwu ngwa ngwa{2}} na ike nuklia, ike mmiri, ikuku ikuku na mpaghara agha.
4.6 Ihe eji eme ihe ike nuklia
A na-eji eserese maka ike nuklia eme ihe n'ọtụtụ ebe na isi ikuku ikuku dị elu-, dị ka conduits, ihe mmanụ ọkụ na ihe nkwado. Bearings na ndu bearings na elu nuklia isi nfuli na Russia na-ejikarị siliconized graphite. Graphite nwere arụmọrụ nuklia magburu onwe ya ma a na-ejikarị ya dị ka onye nhazi na ntụgharị na reactors.
4.7 Ihe eji eme ihe Semiconductor
N'ime ụlọ ọrụ semiconductor, a na-eji ngwaahịa graphite eme ihe na ngwa ọgwụgwọ okpomọkụ dị elu dị ka ọkụ ibu kristal, ọkụ carbonization na ọkụ graphitization.
Ngwaahịa graphite dị elu{{0} maka atọ- ọgbọ semiconductor silicon carbide (SiC) gụnyere graphite crucibles, heaters na ntụ ntụ maka uto kristal, nke ịdị ọcha ya na-ekpebi ogo kristal SiC. Nchacha nke graphite dị elu dị otú ahụ- na-anabatakarị usoro kemịkalụ{4}, na-achọ ịdị ọcha Karịrị ma ọ bụ nhata 99.9995%, nwere oke siri ike na adịghị ọcha nke onye ọ bụla (dịka ọmụmaatụ, B Ihe na-erughị ma ọ bụ hà 0.05×10⁻⁶, Al Less than or 0.0⁻⁻×1).
4.8 Ihe eji eme diamond sịntetị
Ugbu a, otu -crystal diamond na-arụ ọrụ nke ọma site na High-Pressure High-Temperature (HPHT) na usoro Chemical Vapor Deposition (CVD). CVD na-eji hydrogen- nwere gas (methane, hydrogen, wdg), na-eduga na adịghị ọcha hydrogen na nrụgide na kristal diamond. HPHT diamond nwere alloys ọdịnala dị ka ihe na-akpali akpali nwere ụfọdụ adịghị ọcha ọla, na-eme ka njikọ nke diamond "ultra{7} dị ọcha" sie ike ma sie ike.
Recent breakthroughs in static ultra-high pressure technology have enabled direct synthesis of diamond from graphite under extreme P-T conditions (>15 GPA, 2000 degrees). N'okpuru ọnọdụ ndị dị otú ahụ, graphite na-agbanwe ka ọ bụrụ diamond ọsọ ọsọ, na-emepụta centimita{3} mkpokọta polycrystalline nwere ịdị ọcha dị elu.
Mmechi
Ụdị graphite bụ isi a na-eji na China gụnyere elu- graphite dị ọcha, graphite isostatic pressing, graphite expandable, graphite fluorinated, graphite colloidal na graphene. Ịkwalite ịdị ọcha graphite bụ ihe a na-achọkarị n'etiti ngwaahịa graphite niile{2}}nke bụ isi ma sie ike.
Dị ka ọchịchọ maka nnukwu graphite dị elu{{1} dị elu{1} teknụzụ na-aga n'ihu na-eto ma ihe ndị chọrọ ịdị ọcha na-esiwanye ike, teknụzụ ndị metụtara ya nọ n'ọkwa dị oke egwu na-echere mpụta.
