✖


Jump to content

Графит

(Перенаправлено с Природный графит )
Чтобы узнать о других значениях, см. Графит (значения) .
Не путать с графеном .

Графит
Образец графита
Общий
Категория Самородный минерал
Формула
(повторяющаяся единица) 		С
Имеет символ IMA. гр [ 1 ]
Классификация Штрунца 1.CB.05a
Кристаллическая система Шестиугольный или ромбоэдрический
Кристаллический класс Дигексагональная дипирамидальная (6/ммм)
Обозначения Германа-Могена : (6/м 2 /м 2 /м)
Космическая группа P 6 3 mc (с пряжкой) P 6 3 / mmc (плоский)
Элементарная ячейка а = 2,461, с = 6,708 [Å]; З = 4
Идентификация
Цвет От железно-черного до стально-серого; темно-синий в проходящем свете
Кристальная привычка Таблитчатые, шестигранные слоистые массы, от зернистых до уплотненных масс.
Твиннинг Подарок
Расщепление Базал – идеально подходит к {0001}
Перелом Шелушащийся, в остальном грубый, если не в области декольте.
упорство Гибкий неэластичный сектильный
шкала Мооса твердость 1–2
Блеск Металлический, землистый
Полоса Черный
прозрачность Непрозрачный, прозрачный только в очень тонких чешуйках.
Удельный вес 1.9–2.3
Плотность 2,09–2,23 г/см 3
Оптические свойства Одноосный (-)
Плеохроизм Сильный
Растворимость Растворим в расплавленном никеле , теплой хлорсерной кислоте. [ 2 ]
Другие характеристики сильно анизотропен, проводит электричество, оставляет ощущение жирности, легко оставляет следы
Ссылки [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Графит ( / ˈ ɡ r æ f aɪ t / ) представляет собой кристаллическую форму элемента углерода . Он состоит из сложенных друг на слоев графена друга . Графит встречается в природе и является наиболее стабильной формой углерода при стандартных условиях . Синтетический и природный графит потребляется в больших масштабах (1,3 миллиона тонн в год в 2022 году) для изготовления карандашей , смазочных материалов и электродов . Под высоким давлением и температурой он превращается в алмаз . Он является хорошим (но не превосходным) проводником как тепла, так и тепла. [ 6 ] и электричество. [ 7 ]

Виды и сорта

[ редактировать ]

Природный графит

[ редактировать ]

Основными типами природного графита, каждый из которых встречается в разных типах рудных месторождений, являются:

Синтетический графит

[ редактировать ]

Синтетический графит (или искусственный графит) — материал, состоящий из графитового углерода, полученный графитизацией неграфитового углерода , химическим паровой фазы осаждением из углеводородов при температуре выше 2500 К (2230 °С), разложением термически нестабильных карбидов или путем кристаллизации из расплавов металлов, пересыщенных углеродом . [ 11 ]

Биографит

[ редактировать ]

Biographite — это коммерческий продукт, предназначенный для снижения выбросов углекислого газа от литий-железо-фосфатных батарей (LFP) . Он производится из отходов лесного хозяйства и аналогичных побочных продуктов компанией в Новой Зеландии с использованием нового процесса, называемого термокаталитической графитизацией , проект которого поддерживается грантами заинтересованных сторон, включая лесозаготовительную компанию в Финляндии и производителя аккумуляторов в Гонконге. [ 12 ] [ 13 ]

Природный графит

[ редактировать ]

возникновение

[ редактировать ]

Графит возникает в метаморфических породах в результате восстановления осадочных метаморфизме при соединений углерода . Он также встречается в магматических породах и метеоритах . [ 5 ] Минералы, связанные с графитом, включают кварц , кальцит , слюду и турмалин . Основные источники экспорта добытого графита расположены в порядке тоннажа: Китай, Мексика, Канада, Бразилия и Мадагаскар. [ 14 ] Колумбии Значительные неразработанные ресурсы графита также существуют в Центральной Кордильере в виде графитсодержащих сланцев . [ 15 ]

В метеоритах графит встречается с троилитом и силикатными минералами . [ 5 ] Маленькие графитовые кристаллы метеоритного железа называются клифтонитом . [ 9 ] Некоторые микроскопические зерна имеют отличительный изотопный состав, что указывает на то, что они образовались до Солнечной системы . [ 16 ] Они являются одним из примерно 12 известных типов минералов, которые появились еще до Солнечной системы и также были обнаружены в молекулярных облаках . Эти минералы образовались в выбросах, когда взрывались сверхновые или звезды от низкого до среднего размера выбрасывали свои внешние оболочки в конце своей жизни. Графит может быть вторым или третьим старейшим минералом во Вселенной. [ 17 ] [ 18 ]

Структура

[ редактировать ]

Графит состоит из листов тригонального плоского углерода. [ 19 ] [ 20 ] Отдельные слои называются графеном . В каждом слое атомы углерода расположены в виде сотовой решетки с длиной связи 0,142 нм, расстояние между плоскостями 0,335 нм. [ 21 ] Связь между слоями представляет собой относительно слабые связи Ван-дер-Ваальса , что позволяет графеноподобным слоям легко отделяться и скользить мимо друг друга. [ 22 ] Следовательно, электропроводность перпендикулярно слоям примерно в 1000 раз ниже. [ 23 ]

Существуют две аллотропные формы, называемые альфа ( гексагональная ) и бета ( ромбоэдрическая ), различающиеся укладкой слоев графена: укладка в альфа-графите - это ABA, в отличие от укладки ABC в энергетически менее стабильном бета-графите. Ромбоэдрический графит не может существовать в чистом виде. [ 24 ] Природный графит или коммерческий природный графит содержит от 5 до 15% ромбоэдрического графита. [ 25 ] и это может быть связано с интенсивным фрезерованием. [ 26 ] Альфа-форма может быть преобразована в бета-форму с помощью силы сдвига, а бета-форма возвращается в альфа-форму при нагревании до 1300 ° C в течение четырех часов. [ 25 ] [ 24 ]

Термодинамика

[ редактировать ]
Теоретически предсказанная фазовая диаграмма углерода

Равновесные давление и температура перехода между графитом и алмазом хорошо установлены теоретически и экспериментально. Давление изменяется линейно от 1,7 ГПа при 0 К до 12 ГПа при 5000 К алмаз/графит/жидкость ( тройная точка ). [ 27 ] [ 28 ] Однако около этой линии фазы имеют широкую область, где они могут сосуществовать. При нормальной температуре и давлении 20 °C (293 К) и 1 стандартной атмосфере (0,10 МПа) стабильной фазой углерода является графит, но алмаз метастабилен , и скорость его превращения в графит незначительна. [ 29 ] Однако при температуре выше 4500 К алмаз быстро превращается в графит. Для быстрого превращения графита в алмаз требуется давление, значительно превышающее линию равновесия: при 2000 К давление 35 ГПа . необходимо [ 27 ]

Другие объекты недвижимости

[ редактировать ]
Молярный объем в зависимости от давления при комнатной температуре

Акустические фононы и тепловые свойства графита сильно анизотропны , поскольку быстро распространяются вдоль тесно связанных плоскостей, но медленнее перемещаются из одной плоскости в другую. Высокая термическая стабильность, электрическая и теплопроводность графита способствуют его широкому использованию в качестве электродов и огнеупоров при высокотемпературной обработке материалов. Однако в кислородсодержащей атмосфере графит легко окисляется с образованием углекислого газа при температуре 700 °С и выше. [ 30 ]

Графит является электрическим проводником , поэтому его можно использовать в качестве для дуговых ламп электродов . Он может проводить электричество из-за значительной электронов делокализации внутри углеродных слоев (феномен, называемый ароматичностью ). Эти валентные электроны могут свободно двигаться, поэтому способны проводить электричество. Однако электричество в основном проводится внутри плоскости слоев. Проводящие свойства порошкообразного графита [ 31 ] позволяют использовать его в качестве датчика давления в угольных микрофонах .

Графит и графитовый порошок ценятся в промышленности за их самосмазывающиеся и сухие смазочные свойства. Однако использование графита ограничено его тенденцией способствовать питтинговой коррозии некоторых видов нержавеющей стали . [ 32 ] [ 33 ] и способствовать гальванической коррозии между разнородными металлами (из-за его электропроводности). Он также вызывает коррозию алюминия в присутствии влаги. По этой причине ВВС США запретили его использование в качестве смазки в алюминиевых самолетах. [ 34 ] и не одобрял его использование в автоматическом оружии, содержащем алюминий. [ 35 ] Даже пометки графитовым карандашом на алюминиевых деталях могут способствовать коррозии. [ 36 ] Другая высокотемпературная смазка — гексагональный нитрид бора — имеет ту же молекулярную структуру, что и графит. Его иногда называют белым графитом из-за схожих свойств.

Когда большое количество кристаллографических дефектов связывает эти плоскости вместе, графит теряет свои смазочные свойства и становится так называемым пиролитическим графитом . Он также очень анизотропен и диамагнитен , поэтому будет плавать в воздухе над сильным магнитом. (Если он изготовлен в псевдоожиженном слое при температуре 1000–1300 ° C, то он является изотропным турбостратным и используется в устройствах, контактирующих с кровью, таких как механические сердечные клапаны, называется пиролитическим углеродом и не является диамагнитным. Пиролитический графит и пиролитический углерод являются часто путают, но это очень разные материалы. [ 37 ] )

Природные и кристаллические графиты не часто используются в чистом виде в качестве конструкционных материалов из-за их плоскостей сдвига, хрупкости и непостоянных механических свойств.

История использования природного графита

[ редактировать ]
Графитовые плиты и листы высотой 10–15 см; образец минерала из Киммирут , Канада.

В 4-м тысячелетии до нашей эры , в эпоху неолита на юго-востоке Европы, культура Марица использовала графит в керамической краске для украшения керамики . [ 38 ]

Где-то до 1565 года (некоторые источники говорят, что уже в 1500 году) на подходе к Грей-Ноттсу из деревушки Ситуэйт в округе Борроудейл , Камбрия , Англия , было обнаружено огромное месторождение графита, который местные жители сочли полезным для маркировки овец. [ 39 ] [ 40 ] Во время правления Елизаветы I (1558–1603) графит Борроудейла использовался в качестве огнеупорного материала для облицовки форм для пушечных ядер, в результате чего получались более круглые и гладкие ядра, которыми можно было стрелять дальше, что способствовало укреплению силы английского флота. Это конкретное месторождение графита было чрезвычайно чистым и мягким, и его можно было легко разрезать на палочки. Из-за своего военного значения этот уникальный рудник и его добыча находились под строгим контролем Короны. [ 41 ]

В течение 19-го века использование графита значительно расширилось и теперь включает полироль, смазочные материалы, краски, тигли, литейную облицовку и карандаши , что стало основным фактором расширения образовательных инструментов во время первого большого подъема образования для масс. Британская империя контролировала большую часть мирового производства (особенно на Цейлоне), но к середине века производство на австрийских, немецких и американских месторождениях расширилось. Например, компания Dixon Crucible из Джерси-Сити, штат Нью-Джерси, основанная Джозефом Диксоном и партнером Орестом Кливлендом в 1845 году, открыла рудники в районе озера Тикондерога в Нью-Йорке, построила там перерабатывающий завод и фабрику по производству карандашей и тиглей. и другие продукты в Нью-Джерси, описанные в журнале Engineering & Mining Journal от 21 декабря 1878 года. Карандаш Dixon все еще находится в производстве. [ 42 ]

Реклама графитированной смазки для дерева 1908 года в журнале Electric Railway Review

Начало революционного процесса пенной флотации связано с добычей графита. В статью E&MJ о компании Dixon Crucible включен эскиз «плавающих резервуаров», используемых в старинном процессе добычи графита. Поскольку графит очень легкий, смесь графита и отходов пропускали через последнюю серию резервуаров для воды, где более чистый графит «уплывал», оставляя отходы выпадать. В патенте 1877 года два брата Бессель (Адольф и Август) из Дрездена, Германия, пошли еще дальше в этом «плавающем» процессе: добавили небольшое количество масла в резервуары и кипятили смесь – этап перемешивания или вспенивания – до сбор графита – первые шаги к будущему процессу флотации. Адольф Бессель получил медаль Волера за запатентованный процесс, который повысил извлечение графита из немецкого месторождения до 90%. В 1977 году Немецкое общество горных инженеров и металлургов организовало специальный симпозиум, посвященный их открытию и, таким образом, 100-летию флотации. [ 43 ]

В Соединенных Штатах в 1885 году Хезекия Брэдфорд из Филадельфии запатентовал аналогичный процесс, но неизвестно, успешно ли его процесс использовался на близлежащих месторождениях графита в округе Честер, штат Пенсильвания, которые в 1890-х годах были крупным производителем графита. Использование процесса Бесселя было ограничено, в первую очередь из-за обилия более чистых месторождений, обнаруженных по всему миру, и для сбора чистого графита требовалась всего лишь ручная сортировка. Современное состояние, c. 1900 год описан в отчете Министерства горной промышленности Канады о графитовых рудниках и горнодобывающей промышленности, когда канадские месторождения начали становиться важными производителями графита. [ 43 ] [ 44 ]

Другие имена

[ редактировать ]
Реклама Crane's Black Lead, гр. 1905 год

Исторически графит назывался черным свинцом или пламбаго . [ 9 ] [ 45 ] Пламбаго обычно использовался в его массивной минеральной форме. Оба эти названия возникли из-за путаницы с похожими по внешнему виду свинцовыми рудами, особенно с галенитом . Латинское слово, обозначающее свинец, «plumbum» , дало название английскому термину, обозначающему этот серый минерал с металлическим блеском, и даже «свинцовнику» или «пламбаго» , растениям с цветками, напоминающими этот цвет.

Термин «черный свинец» обычно относится к порошкообразному или обработанному графиту матово-черного цвета.

Авраам Готтлоб Вернер придумал название графит («камень для письма») в 1789 году. Он попытался прояснить путаницу между молибденом, пламбаго и черным свинцом после того, как Карл Вильгельм Шееле в 1778 году доказал, что это по крайней мере три разных минерала. Анализ Шееле показал, что химические соединения сульфид молибдена ( молибденит ), сульфид свинца (II) ( галенит ) и графит представляют собой три разных мягких черных минерала. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]

Использование природного графита

[ редактировать ]

Природный графит в основном используется для изготовления огнеупоров, аккумуляторов, сталеплавильного производства, расширенного графита, тормозных накладок, литейных облицовок и смазочных материалов. [ 49 ]

Огнеупоры

[ редактировать ]

Использование графита в качестве огнеупорного (жаростойкого) материала началось до 1900 года, когда графитовые тигли использовались для хранения расплавленного металла; сейчас это незначительная часть огнеупоров . В середине 1980-х годов большое значение приобрел углерод - магнезитовый кирпич, а чуть позже и глиноземно-графитовый профиль. По состоянию на 2017 год порядок важности: глиноземно-графитовые профили, углеродомагнезитовый кирпич, Монолит (торкотажные и трамбовочные смеси), а затем тигли.

В тиглях стали использовать очень крупные чешуйчатые графиты, а для углеродно-магнезитовых кирпичей требовался не такой крупный чешуйчатый графит; для этих и других теперь существует гораздо большая гибкость в выборе требуемого размера чешуек, а аморфный графит больше не ограничивается огнеупорами низкого качества. Глиноземно-графитовые формы используются в качестве изделий непрерывного литья, таких как сопла и желоба, для транспортировки расплавленной стали из ковша в форму, а углеродно-магнезитовые кирпичи используются в сталелитейных конвертерах и электродуговых печах, чтобы выдерживать экстремальные температуры. Графитовые блоки также используются в частях доменных печей. футеровки [ 50 ] где высокая теплопроводность графита имеет решающее значение для обеспечения достаточного охлаждения пода и подины печи. [ 51 ] В качестве сплошной футеровки печей вместо углеродомагнезитового кирпича часто используют монолиты высокой чистоты.

Огнеупорная промышленность США и Европы пережила кризис в 2000–2003 годах, когда рынок стали оставался равнодушным, а потребление огнеупоров на тонну стали снижалось, что привело к выкупу фирм и закрытию многих заводов. [ нужна ссылка ] Многие заводы были закрыты в результате приобретения Harbison-Walker Refractories компанией RHI AG , а оборудование некоторых заводов было продано с аукциона. Поскольку большая часть потерянных мощностей приходилась на производство углеродомагнезитового кирпича, потребление графита на огнеупорном участке сместилось в сторону глиноземно-графитовых форм и монолита, а не кирпича. Основным источником углеродно-магнезитового кирпича сейчас является Китай. Почти все перечисленные огнеупоры используются для производства стали и составляют 75% потребления огнеупоров; остальное используется в различных отраслях промышленности, например, в производстве цемента.

По данным Геологической службы США , потребление природного графита в огнеупорах в США в 2010 году составило 12 500 тонн. [ 49 ]

Батареи

[ редактировать ]

Использование графита в батареях увеличилось с 1970-х годов. Природный и синтетический графит используется в качестве анодного материала для изготовления электродов в основных аккумуляторных технологиях. [ 52 ]

Спрос на батареи, в первую очередь никель-металлогидридные и литий-ионные , вызвал рост спроса на графит в конце 1980-х и начале 1990-х годов – рост, обусловленный портативной электроникой, такой как портативные проигрыватели компакт-дисков и электроинструменты . Ноутбуки , мобильные телефоны , планшеты и смартфоны увеличили спрос на аккумуляторы. Ожидается, что аккумуляторы для электромобилей повысят спрос на графит. Например, литий-ионный аккумулятор полностью электрического Nissan Leaf содержит около 40 кг графита. [ нужна ссылка ]

Радиоактивный графит, удаленный из ядерных реакторов, исследовался в качестве источника электроэнергии для маломощных применений. Эти отходы богаты углеродом-14 , который испускает электроны в результате бета-распада , поэтому потенциально могут быть использованы в качестве основы для бета-вольтаического устройства . Эта концепция известна как алмазная батарея .

Графитовые анодные материалы

[ редактировать ]

Графит является «преобладающим анодным материалом, используемым сегодня в литий-ионных батареях». [ 53 ] Аккумуляторы для электромобилей содержат четыре основных компонента: анод, катод, электролит и сепаратор. Хотя большое внимание уделяется катодным материалам – литию, никелю, кобальту, марганцу и т. д. – преобладающим материалом анода, используемым практически во всех аккумуляторах электромобилей, является графит. [ 54 ]

Сталелитейное производство

[ редактировать ]

Природный графит в сталеплавильном производстве в основном идет на повышение содержания углерода в жидкой стали; он также может служить для смазки матриц, используемых для экструзии горячей стали. Углеродные добавки сталкиваются с конкурентоспособной ценой по сравнению с такими альтернативами, как порошок синтетического графита, нефтяной кокс и другие формы углерода. Добавка углерода добавляется для увеличения содержания углерода в стали до определенного уровня. Оценка, основанная на службы США статистике потребления графита Геологической , показывает, что сталелитейщики в США использовали таким образом 10 500 тонн в 2005 году. [ 49 ]

Тормозные накладки

[ редактировать ]

Природный аморфный и мелкочешуйчатый графит используется в тормозных накладках или тормозных колодках более тяжелых (неавтомобильных) транспортных средств и стал важным в связи с необходимостью замены асбеста . Такое использование было важным в течение довольно долгого времени, но безасбестовые органические (НАО) композиции начинают сокращать долю графита на рынке. Встряска в отрасли тормозных накладок с закрытием некоторых заводов не принесла пользы, равно как и равнодушный автомобильный рынок. По данным Геологической службы США , потребление природного графита в тормозных накладках в США в 2005 году составило 6510 тонн. [ 49 ]

Литейные облицовки и смазочные материалы

[ редактировать ]

Литейная облицовка литейной формы представляет собой краску на водной основе из аморфного или мелкочешуйчатого графита. Если покрасить им внутреннюю часть формы и дать ей высохнуть, останется тонкий графитовый слой, который облегчит отделение отлитого объекта после остывания горячего металла. Графитовые смазочные материалы — это специальные материалы, предназначенные для использования при очень высоких или очень низких температурах в качестве смазки для ковочных штампов, противозадирного средства, трансмиссионной смазки для горнодобывающей техники и для смазки замков. Крайне желательно иметь графит с низкой зернистостью или, что еще лучше, беззернистый графит (сверхвысокой чистоты). Его можно использовать в виде сухого порошка, в воде или масле или в виде коллоидного графита (постоянная суспензия в жидкости). Оценка, основанная на статистике потребления графита Геологической службой США, показывает, что в 2005 году таким образом было использовано 2200 тонн. [ 49 ] Металл также можно пропитывать графитом для создания самосмазывающегося сплава для применения в экстремальных условиях, например, в подшипниках машин, подвергающихся воздействию высоких или низких температур. [ 55 ]

Ежедневное использование

[ редактировать ]

Карандаши

[ редактировать ]
Графитные карандаши
Графитные карандаши

Способность оставлять следы на бумаге и других предметах дала графиту название, данное в 1789 году немецким минералогом Абрахамом Готтлобом Вернером . Оно происходит от γράφειν («графеин») , что означает «писать или рисовать» на древнегреческом . [ 9 ] [ 56 ]

С 16 века все карандаши делались с грифелями из английского натурального графита, но современный грифель чаще всего представляет собой смесь порошкообразного графита и глины; его изобрел Николя-Жак Конте в 1795 году. [ 57 ] [ 58 ] Он химически не связан с металлическим свинцом , руды которого имели схожий внешний вид, отсюда и продолжение названия. Пламбаго — еще один старый термин для обозначения природного графита, используемого для рисования , обычно в виде куска минерала без деревянной оболочки. Термин «рисунок свинца» обычно ограничивается произведениями 17 и 18 веков, в основном портретами.

Сегодня карандаши по-прежнему представляют собой небольшой, но значительный рынок природного графита. Около 7% из 1,1 миллиона тонн, произведенных в 2011 году, было использовано для изготовления карандашей. [ 59 ] Используется низкокачественный аморфный графит, который поставляется в основном из Китая. [ 49 ]

В искусстве графит обычно используется для создания подробных и точных рисунков, поскольку он позволяет достичь широкого диапазона значений (от светлого до темного). Его также можно использовать для создания более мягких, тонких линий и теней. Графит популярен среди художников, потому что им легко управлять, его легко стирать, и он придает чистый, профессиональный вид. Кроме того, он относительно недорог и широко доступен. Многие художники используют графит в сочетании с другими материалами, такими как уголь или чернила, для создания различных эффектов и текстур в своих работах. [ 60 ] Графит различной твердости или мягкости дает разные качества и тона при использовании в качестве художественного материала . [ 61 ]

Сосновое дерби

[ редактировать ]

Графит, вероятно, является наиболее часто используемой смазкой в ​​сосновых дерби . [ 62 ]

Другое использование

[ редактировать ]

Природный графит нашел применение в углеродно-цинковых батареях , щетках электродвигателей и в различных специализированных применениях. Железные дороги часто смешивали порошкообразный графит с отработанным маслом или льняным маслом, чтобы создать термостойкое защитное покрытие для открытых частей котла паровоза, таких как дымовая камера или нижняя часть топки . [ 63 ] в В паяльнике Scope качестве нагревательного элемента используется графитовое жало.

Расширенный графит

[ редактировать ]

Расширенный графит получают путем погружения природного чешуйчатого графита в ванну с хромовой кислотой , а затем с концентрированной серной кислотой , которая раздвигает плоскости кристаллической решетки, тем самым расширяя графит. Расширенный графит можно использовать для изготовления графитовой фольги или непосредственно в качестве соединения с «горячим верхом» для изоляции расплавленного металла в ковше или раскаленных стальных слитках и уменьшения теплопотерь, или в качестве противопожарных средств, устанавливаемых вокруг пожарной двери или в листовом металле. воротники вокруг пластиковых труб (во время пожара графит расширяется и обугливается, чтобы противостоять проникновению и распространению огня) или для изготовления высокоэффективного прокладочного материала для использования при высоких температурах. После изготовления графитовой фольги фольгу обрабатывают и собирают в биполярные пластины топливных элементов . Из фольги делают радиаторы для портативных компьютеров , которые сохраняют их прохладу и при этом снижают вес, а также изготавливают ламинат из фольги, который можно использовать в уплотнениях клапанов или в качестве прокладок. Набивки старого образца теперь занимают второстепенное место в этой группе: мелкочешуйчатый графит в маслах или смазках для применений, требующих термостойкости. По оценкам GAN, текущее потребление природного графита в США для этого конечного использования составляет 7500 тонн. [ 49 ]

Интеркалированный графит

[ редактировать ]
Основная статья: Соединение интеркаляции графита
Структура СаС 6

Графит образует интеркаляционные соединения с некоторыми металлами и небольшими молекулами. В этих соединениях молекула или атом-хозяин «зажаты» между слоями графита, в результате чего образуется тип соединения с переменной стехиометрией. Ярким примером интеркаляционного соединения является графит калия, обозначаемый формулой KC 8 . Некоторые интеркаляционные соединения графита являются сверхпроводниками . Самая высокая температура перехода (к июню 2009 г.) T c = 11,5 К достигается в CaC 6 и далее увеличивается под действием приложенного давления (15,1 К при 8 ГПа). [ 64 ] Способность графита интеркалировать ионы лития без значительного ущерба от набухания делает его доминирующим анодным материалом в литий-ионных батареях.

История синтетического графита

[ редактировать ]

Изобретение процесса производства синтетического графита.

[ редактировать ]

В 1893 году Чарльз Стрит из Ле Карбона открыл процесс изготовления искусственного графита. В середине 1890-х годов Эдвард Гудрич Ачесон (1856–1931) случайно изобрел другой способ производства синтетического графита после синтеза карборунда (также называемого карбидом кремния). Он обнаружил, что при перегреве карборунда, в отличие от чистого углерода, образуется почти чистый графит. Изучая влияние высокой температуры на карборунд, он обнаружил, что кремний испаряется при температуре около 4150 °C (7500 °F), оставляя углерод в графитовом углероде. Этот графит стал ценным в качестве смазки. [ 9 ]

Метод Ачесона для производства карбида кремния и графита называется процессом Ачесона . В 1896 году Ачесон получил патент на свой метод синтеза графита. [ 65 ] а в 1897 году началось коммерческое производство. [ 9 ] Компания Acheson Graphite Co. была основана в 1899 году.

Синтетический графит также можно получить из полиимида и затем продать. [ 66 ] [ 67 ]

Научные исследования

[ редактировать ]

Высокоориентированный пиролитический графит (ВОПГ) — синтетическая форма графита высочайшего качества. Применяется в научных исследованиях, в частности, как эталон длины при калибровке сканирующих зондовых микроскопов . [ 68 ] [ 69 ]

Электроды

[ редактировать ]

Графитовые электроды переносят электричество, которое плавит лом железа и стали, а иногда и железо прямого восстановления (DRI), в электродуговых печах , которые составляют подавляющее большинство сталеплавильных печей . Их изготавливают из нефтяного кокса после его смешивания с каменноугольным пеком . Их экструдируют, придают им форму, а затем обжигают для карбонизации ( связующего вещества пека). В конечном итоге его графитируют путем нагревания до температуры, приближающейся к 3000 ° C (5430 ° F), при которой атомы углерода превращаются в графит. Они могут различаться по размеру до 3,5 м (11 футов) в длину и 75 см (30 дюймов) в диаметре. Растущая доля [ на момент? ] в мире стали производится с использованием электродуговых печей, а сама электродуговая печь становится более эффективной, производя больше стали на тонну электрода. Оценка, основанная на данных Геологической службы США, показывает, что потребление графитовых электродов в 2005 году составило 197 000 тонн (217 000 коротких тонн). [ 49 ]

При электролитической выплавке алюминия также используются графитовые углеродные электроды. В гораздо меньших масштабах электроды из синтетического графита используются при электроэрозионной обработке (EDM), обычно для изготовления литьевых форм для пластмасс . [ 70 ]

Порошок и лом

[ редактировать ]

Порошок изготавливается путем нагревания порошкообразного нефтяного кокса выше температуры графитизации, иногда с небольшими модификациями. Графитовый лом состоит из кусков непригодного для использования электродного материала (на этапе производства или после использования) и токарных станков, обычно после дробления и калибровки. Большая часть порошка синтетического графита идет на повышение содержания углерода в стали (конкурируя с природным графитом), а некоторые используются в аккумуляторах и тормозных накладках. По данным Географической службы США , производство синтетического графитового порошка и лома в США в 2001 году составило 95 000 тонн (93 000 длинных тонн; 105 000 коротких тонн) (последние данные). [ 49 ]

Нейтронный замедлитель

[ редактировать ]
Основная статья: Ядерный графит

Специальные сорта синтетического графита, такие как Gilsocarbon, [ 71 ] [ 72 ] также находят применение в качестве матрицы и замедлителя нейтронов в ядерных реакторах . Его низкое нейтронное сечение также рекомендует его для использования в предлагаемых термоядерных реакторах . Необходимо позаботиться о том, чтобы графит реакторного качества не содержал материалов, поглощающих нейтроны, таких как бор , широко используемый в качестве затравочного электрода в коммерческих системах осаждения графита - это привело к выходу из строя немецких во время Второй мировой войны ядерных реакторов на основе графита . Поскольку они не смогли устранить проблему, они были вынуждены использовать гораздо более дорогие тяжеловодные замедлители. Графит, используемый для ядерных реакторов, часто называют ядерным графитом . Герберт Г. Макферсон, физик, получивший образование в Беркли, из National Carbon, подразделения Union Carbide, сыграл ключевую роль в подтверждении гипотезы Лео Силарда о том, что примеси бора даже в «чистом» графите ответственны за поперечное сечение поглощения нейтронов в графите, которое ставит под угрозу Цепные реакции по урану-235. Макферсон знал о наличии примесей в графите, потому что с использованием Technicolor в кинематографии спектры дуг графитовых электродов, используемых в кинопроекторах, требовали примесей для усиления излучения света в красной области для отображения на экране более теплых тонов кожи. Таким образом, если бы не цветные фильмы, есть вероятность, что первая устойчивая естественная U-цепная реакция потребовала бы тяжеловодного реактора. [ 73 ]

Другое использование

[ редактировать ]

Графитовое (углеродное) волокно и углеродные нанотрубки также используются в пластиках, армированных углеродным волокном , и в термостойких композитах, таких как армированный углерод-углерод (RCC). Коммерческие конструкции, изготовленные из композитов углеродного волокна и графита, включают удочки , древки клюшек для гольфа, велосипедные рамы, панели кузова спортивных автомобилей, фюзеляж Boeing 787 Dreamliner и бильярдные кии и успешно применяются в железобетоне . Механические свойства углепластиковых композитов, армированных графитом, и серого чугуна находятся под сильным влиянием роли графита в этих материалах. В этом контексте термин «(100%) графит» часто широко используется для обозначения чистой смеси углеродной арматуры и смолы , тогда как термин «композит» используется для композитных материалов с дополнительными ингредиентами. [ 74 ]

Современный бездымный порох покрыт графитом, чтобы предотвратить накопление статического заряда .

Графит использовался как минимум в трех радиопоглощающих материалах . Его смешивали с резиной в Sumpf и Schornsteinfeger, которые использовались в лодок трубках подводных для уменьшения их радиолокационного сечения . Он также использовался в плитках на ранних F-117 Nighthawk истребителях-невидимках .

Графитовые композиты используются в качестве поглотителя частиц высоких энергий, например, в отвале пучков Большого адронного коллайдера . [ 75 ]

Графитовые стержни, приданные им определенной формы, используются в стекольной промышленности в качестве инструмента для манипулирования горячим расплавленным стеклом. [ 76 ]

Добыча, обогащение и измельчение графита

[ редактировать ]
Большой образец графита. Центр биоразнообразия Naturalis , Лейден , Нидерланды.
Производство графита в 2005 г.
Мировые запасы графита и добыча полезных ископаемых в 2022 году

Графит добывают как открытым, так и подземным способом. Графит обычно нуждается в обогащении . Это может быть осуществлено путем сбора кусков пустой породы (породы) вручную и ручного просеивания продукта или путем дробления породы и выплавления графита. Обогащение флотацией сталкивается с трудностью, заключающейся в том, что графит очень мягкий и «маркирует» (покрывает) частицы пустой породы . В результате «маркированные» частицы пустой породы уплывают вместе с графитом, образуя нечистый концентрат. Возможны два пути получения товарного концентрата или продукта: многократный переизмельчение и флотация (до семи раз) для очистки концентрата или кислотное выщелачивание (растворение) пустой породы плавиковой кислотой (для силикатной пустой породы) или соляной кислотой (для пустой породы). карбонатная жила).

При измельчении поступающие графитовые продукты и концентраты могут быть измельчены перед классификацией (калибровкой или просеиванием), при этом более крупные фракции чешуек (менее 8 меш, 8–20 меш, 20–50 меш) тщательно сохраняются, а затем содержание углерода определены. Некоторые стандартные смеси могут быть приготовлены из различных фракций, каждая из которых имеет определенное распределение размеров хлопьев и содержание углерода. Также могут быть изготовлены смеси по индивидуальному заказу для индивидуальных клиентов, которым нужен определенный размер хлопьев и содержание углерода. Если размер хлопьев неважен, концентрат можно измельчить более свободно. Типичные конечные продукты включают мелкодисперсный порошок для использования в качестве суспензии при бурении нефтяных скважин и покрытий для литейных форм, поглотителей углерода в сталелитейной промышленности (в качестве поглотителей углерода также можно использовать порошок синтетического графита и порошкообразный нефтяной кокс). Воздействие графитовых заводов на окружающую среду состоит из загрязнения воздуха, включая воздействие мелких частиц на рабочих, а также загрязнения почвы в результате разливов порошка, приводящих к тяжелым металлам. загрязнение почвы.

По данным Геологической службы США (USGS), мировое производство природного графита в 2016 году составило 1 200 000 тонн , из которых основными экспортерами являются: Китай (780 000 тонн), Индия (170 000 тонн), Бразилия (80 000 тонн), Турция ( 32 000 т) и Северная Корея (6 000 т). [ 77 ] Графит в настоящее время не добывается в Соединенных Штатах , но существует множество исторических рудников, в том числе в Алабаме, Монтане и в Адирондаке штата Нью-Йорк. [ 78 ] Компания Westwater Resources находится на стадии разработки пилотной установки для своего графитового рудника Coosa недалеко от Силакоги, штат Алабама . [ 79 ] Производство синтетического графита в США в 2010 году составило 134 000 тонн на сумму 1,07 миллиарда долларов. [ 49 ]

Охрана труда

[ редактировать ]

Потенциальные последствия для здоровья включают в себя:

  • Вдыхание : В изготовленном и отгруженном состоянии опасности вдыхания нет. Пыль и пары, образующиеся от материала, могут попасть в организм при вдыхании. Высокие концентрации пыли и дыма могут раздражать горло и дыхательную систему и вызывать кашель. Частое вдыхание дыма/пыли в течение длительного периода времени увеличивает риск развития заболеваний легких. Длительное и неоднократное чрезмерное воздействие пыли может привести к пневмокониозу . Существующие ранее легочные заболевания, такие как эмфизема , могут усугубляться при длительном воздействии высоких концентраций графитовой пыли.
  • Контакт с глазами: Пыль в глазах может вызвать раздражение. При воздействии могут возникнуть слезотечение, покраснение и дискомфорт в глазах.
  • Контакт с кожей: При нормальных условиях использования по назначению этот материал не представляет опасности для здоровья. Пыль может раздражать кожу.
  • Проглатывание : Не имеет значения из-за формы продукта в его изготовленном и отгруженном состоянии. Однако проглатывание пыли, образующейся во время рабочих операций, может вызвать тошноту и рвоту.
  • Потенциальные физические/химические воздействия: Сыпучий материал негорюч. Материал может образовывать пыль и накапливать электростатические заряды, что может вызвать электрическую искру (источник возгорания). Высокий уровень пыли может создать опасность взрыва.

Соединенные Штаты

[ редактировать ]

Управление по охране труда и здоровья (OSHA) установило законный предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия графита на рабочем месте как средневзвешенное по времени (TWA) значение 15 миллионов частиц на кубический фут (1,5 мг/м). 3 ) при 8-часовом рабочем дне. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) на уровне TWA 2,5 мг/м. 3 вдыхаемой пыли в течение 8-часового рабочего дня. На уровне 1250 мг/м 3 Графит непосредственно опасен для жизни и здоровья . [ 80 ]

Переработка графита

[ редактировать ]

Наиболее распространенный способ переработки графита происходит, когда электроды из синтетического графита либо производятся и отрезаются детали, либо токарные станки выбрасываются для повторного использования, либо электрод (или другие материалы) используются полностью вплоть до электрододержателя. Новый электрод заменяет старый, но остается значительная часть старого электрода. Его измельчают и калибруют, а полученный графитовый порошок в основном используют для повышения содержания углерода в расплавленной стали.

Графитсодержащие огнеупоры иногда также перерабатываются, но часто это не происходит из-за низкого содержания графита: изделия самого большого объема, такие как углеродомагнезитовые кирпичи, содержащие только 15–25% графита, обычно содержат слишком мало графита, чтобы их можно было перерабатывать. перерабатывать. Однако часть вторичного углеродомагнезитового кирпича используется в качестве основы для ремонта печей, а также измельченный углеродомагнезитовый кирпич используется в кондиционерах шлака.

Хотя тигли имеют высокое содержание графита, объем используемых и затем перерабатываемых тиглей очень мал.

Из сталеплавильного киса можно получить высококачественный чешуйчатый графитовый продукт, очень похожий на природный чешуйчатый графит. Киш представляет собой крупнообъемные почти расплавленные отходы, поступающие из подачи расплавленного железа в конвертерную печь, и состоит из смеси графита (осажденного из пересыщенного железа), богатого известью шлака и некоторого количества железа. Железо перерабатывается на месте, оставляя смесь графита и шлака. Лучший процесс извлечения использует гидравлическую классификацию (которая использует поток воды для разделения минералов по удельному весу: графит легкий и оседает почти последним) для получения чернового концентрата с 70% содержанием графита. Выщелачивание этого концентрата соляной кислотой дает 95%-ный графитовый продукт с размером хлопьев от 10 меш (2 мм).

Исследования и инновации в графитовых технологиях

[ редактировать ]
Распределение семейств патентов на графит по типам источников - 2012-2022 гг.
Матрица инновационной зрелости графита

С 2012 по 2021 год во всем мире было подано более 60 000 семейств патентов на графитовые технологии. Патенты были поданы заявителями из более чем 60 стран и регионов. Однако семейства патентов, связанных с графитом, происходят преимущественно всего из нескольких стран. Китай внес наибольший вклад с более чем 47 000 семейств патентов, что составляет четыре из каждых пяти семейств патентов на графит, поданных во всем мире за последнее десятилетие. Среди других стран-лидеров были Япония , Республика Корея , США и Российская Федерация . В совокупности на эти пять крупнейших стран происхождения заявителей пришлось 95 процентов мирового объема патентов, связанных с графитом. [ 81 ]

Среди различных источников графита чешуйчатый графит имеет наибольшее количество семейств патентов: в период с 2012 по 2021 год во всем мире было подано более 5600 патентов. Благодаря активным исследованиям коммерческих предприятий и исследовательских институтов Китай является страной, наиболее активно эксплуатирующей чешуйчатый графит, и имеет способствовало 85 процентам мировых патентных заявок в этой области.

В то же время инновации, изучающие новые методы синтеза и применения искусственного графита, вызывают интерес во всем мире, поскольку страны стремятся использовать превосходные качества материала, связанные с этим искусственным веществом, и уменьшить зависимость от природного материала. Патентную деятельность активно возглавляют коммерческие организации, в частности всемирно известные производители аккумуляторов и поставщики анодных материалов, при этом интерес к патентованию сосредоточен на применениях аккумуляторных анодов. [ 81 ]

Процесс отшелушивания объемного графита, который включает в себя разделение углеродных слоев внутри графита, тщательно изучался в период с 2012 по 2021 год. В частности, ультразвуковое и термическое отшелушивание были двумя наиболее популярными подходами во всем мире: было получено 4267 и 2579 семейств патентов соответственно, что значительно больше, чем для химических или электрохимических альтернатив.

Глобальная патентная активность, связанная с ультразвуковым отшелушиванием, с годами снизилась, что указывает на то, что этот недорогой метод стал хорошо зарекомендовавшим себя. Термическое отшелушивание – более новый процесс. По сравнению с ультразвуковым отшелушиванием этот быстрый термический подход без растворителей вызвал больший коммерческий интерес. [ 81 ]

Будучи наиболее распространенным анодным материалом для литий-ионных аккумуляторов , графит привлек значительное внимание во всем мире из-за использования в аккумуляторных устройствах. Поскольку в период с 2012 по 2021 год было подано более 8000 семейств патентов, заявки на аккумуляторы стали ключевым фактором глобальных изобретений, связанных с графитом. Инновации в этой области возглавляют производители аккумуляторов или поставщики анодов, накопившие значительные портфели патентов, ориентированные на улучшение характеристик аккумуляторов на основе инновационных графитовых анодов . Помимо игроков отрасли, важным источником инноваций в технологиях графитовых анодов являются научные круги и исследовательские институты.

Графит для полимеров был горячей темой инноваций с 2012 по 2021 год: по всему миру зарегистрировано более 8000 семейств патентов. Однако в последние годы в ведущих странах происхождения заявителей в этой области, включая Китай, Японию и Соединенные Штаты Америки (США), количество заявок на патенты сократилось. [ 81 ]

Графит для производства керамики представляет собой еще одну область интенсивных исследований: только за последнее десятилетие было зарегистрировано более 6000 семейств патентов. В частности, на графит для огнеупорных материалов приходится более трети семейств патентов на графит, связанных с керамикой, в Китае и около одной пятой в остальном мире. Другие важные области применения графита включают в себя ценные керамические материалы, такие как карбиды , для конкретных отраслей промышленности, начиная от электротехники и электроники, аэрокосмической и точной техники и заканчивая военными и ядерными приложениями .

Угольные щетки представляют собой давно изученную область применения графита. За последнее десятилетие в этой области было сделано мало изобретений: с 2012 по 2021 год было подано менее 300 семейств патентов, что значительно меньше, чем в период с 1992 по 2011 год.

Биомедицинские , сенсорные и проводящие чернила — новые области применения графита, которые привлекли интерес как научных кругов, так и коммерческих организаций, включая известные университеты и транснациональные корпорации. Как правило, для развивающейся области технологий родственные семейства патентов подавали различные организации без доминирования каких-либо игроков. В результате у лучших заявителей небольшое количество изобретений , в отличие от хорошо изученных областей, где у них будет сильное накопление технологий и большие патентные портфели. Инновационная направленность этих трех новых областей сильно разбросана и может быть разнообразной даже для одного заявителя. Однако недавние изобретения, как видно, способствуют развитию графитовых наноматериалов , особенно графитовых нанокомпозитов и графена . [ 81 ]

См. также

[ редактировать ]

Источники

[ редактировать ]

В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC-BY. Текст взят из Отчета о патентном ландшафте – Графит и его применение , ВОИС.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID   235729616 .
  2. ^ Жидкий метод: производство чистого графена . Phys.org (30 мая 2010 г.).
  3. ^ Графит . Mindat.org.
  4. ^ Графит . Вебминерал.com.
  5. ^ Jump up to: а б с Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1990). «Графит» (PDF) . Справочник по минералогии . Том. I (Элементы, Сульфиды, Сульфосоли). Шантильи, Вирджиния: Минералогическое общество Америки. ISBN  978-0962209703 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 октября 2013 г.
  6. ^ «Теплофизические свойства графита — теплопроводность» . Компания CFC Carbon Ltd. Проверено 17 марта 2023 г.
  7. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN  978-0-08-037941-8 .
  8. ^ Сатфин, Дэвид М.; Джеймс Д. Блисс (август 1990 г.). «Типы месторождений вкрапленного чешуйчатого графита и аморфного графита; анализ с использованием моделей содержания и тоннажа». Бюллетень ЦИМ . 83 (940): 85–89.
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж графит Британская энциклопедия Интернет. . Encyclopædia Britannica Online.
  10. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) « Высокоориентированный пиролитический графит ». дои : 10.1351/goldbook.H02823
  11. ^ «Искусственный графит — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com .
  12. ^ «Батареи, изготовленные из древесной щепы, могут очистить индустрию электромобилей» . Евроньюс . 26 февраля 2024 г.
  13. ^ «Возобновляемый биографитовый анодный материал CarbonScape, готовый к масштабированию» .
  14. ^ «Графит» . База данных полезных ископаемых . Коалиция образования в области полезных ископаемых. 2018 . Проверено 9 декабря 2018 г.
  15. ^ Бустаманте, К.; Кардона, А. (2024). «Являются ли Центральные Кордильеры Колумбии потенциальным источником графита?: Последствия для энергетического перехода в Колумбии» . Андская геология . 51 (2): 413–420. дои : 10.5027/andgeoV51n2-3728 .
  16. ^ Лугаро, Мария (2005). Звездная пыль из метеоритов: введение в досолнечные зерна . Всемирная научная. стр. 14, 154–157. ISBN  9789814481373 .
  17. ^ Хазен, РМ; Даунс, RT; Ка, Л.; Сверженский, Д. (13 февраля 2013 г.). «Эволюция углеродных минералов». Обзоры по минералогии и геохимии . 75 (1): 79–107. Бибкод : 2013RvMG...75...79H . дои : 10.2138/rmg.2013.75.4 .
  18. ^ Маккой, Ти Джей (22 февраля 2010 г.). «Минералогическая эволюция метеоритов». Элементы . 6 (1): 19–23. Бибкод : 2010Элеме...6...19М . дои : 10.2113/gselements.6.1.19 .
  19. ^ Делэс, Пьер (2000). «Полиморфизм углерода». В Деле, Пьер (ред.). Графит и прекурсоры . Гордон и Брич. стр. 1–24. ISBN  9789056992286 .
  20. ^ Пирсон, Хью О. (2012). Справочник по углероду, графиту, алмазу и фуллеренам: свойства, обработка и применение . Публикации Нойеса. стр. 40–41. ISBN  9780815517399 .
  21. ^ Делхес, П. (2001). Графит и прекурсоры . ЦРК Пресс. ISBN  978-90-5699-228-6 .
  22. ^ Чунг, DDL (2002). «Обзор Графита». Журнал материаловедения . 37 (8): 1475–1489. дои : 10.1023/A:1014915307738 . S2CID   189839788 .
  23. ^ Пирсон, Хью О. (1993). Справочник по углероду, графиту, алмазу и фуллеренам: свойства, обработка и применение . Парк-Ридж, Нью-Джерси: Публикации Нойеса. ISBN  0-8155-1739-4 . OCLC   49708274 .
  24. ^ Jump up to: а б ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн исправленная версия: (2006–) « Ромбоэдрический графит ». дои : 10.1351/goldbook.R05385
  25. ^ Jump up to: а б Латычевская, Татьяна; Сон, Сок-Кюн; Ян, Япин; Канцлер Дейл; Браун, Майкл; Оздемир, Сервет; Мадан, Иван; Берруто, Габриэле; Карбоне, Фабрицио; Мищенко Артем; Новоселов, Костя (17 августа 2019 г.). «Переход укладки в ромбоэдрическом графите». Границы физики . 14 (1). 13608.arXiv ​ : 1908.06284 . Бибкод : 2019FrPhy..1413608L . дои : 10.1007/s11467-018-0867-y . S2CID   125322808 .
  26. ^ Э. Фитцер; и др. (1995). «Рекомендуемая терминология для описания углерода как твердого вещества (Рекомендации ИЮПАК, 1995 г.)» . Чистая и прикладная химия . 67 (3): 473–506. дои : 10.1351/pac199567030473 .
  27. ^ Jump up to: а б Банди, П.; Бассетт, Вашингтон; Уэзерс, штат Массачусетс; Хемли, Р.Дж.; Мао, Гонконг; Гончаров, А.Ф. (1996). «Фаза давления и температуры и диаграмма превращения углерода; обновлено до 1994 года». Карбон . 34 (2): 141–153. Бибкод : 1996Carbo..34..141B . дои : 10.1016/0008-6223(96)00170-4 .
  28. ^ Ван, CX; Ян, GW (2012). «Термодинамические и кинетические подходы к алмазу и родственным наноматериалам, полученным методом лазерной абляции в жидкости». Ин Ян, Говей (ред.). Лазерная абляция в жидкостях: принципы и применение при получении наноматериалов . Пан Стэнфорд Паб. стр. 164–165. ISBN  9789814241526 .
  29. ^ Рок, Питер А. (1983). Химическая термодинамика . Университетские научные книги. стр. 257–260. ISBN  9781891389320 .
  30. ^ Ханаор, Д.; Микелацци, М.; Леонелли, К.; Соррелл, CC (2011). «Влияние условий обжига на свойства электрофоретически осажденных пленок диоксида титана на графитовых подложках» . Журнал Европейского керамического общества . 31 (15): 2877–2885. arXiv : 1303.2757 . doi : 10.1016/j.jeurceramsoc.2011.07.007 . S2CID   93406448 .
  31. ^ Депре, Н.; Маклахлан, DS (1988). «Анализ электропроводности графита, проводимость графитовых порошков при прессовании». Журнал физики D: Прикладная физика . 21 (1): 101–107. Бибкод : 1988JPhD...21..101D . дои : 10.1088/0022-3727/21/1/015 . S2CID   250886376 .
  32. ^ Гальваническая коррозия. Архивировано 10 марта 2009 г. в Wayback Machine . keytometals.com
  33. ^ «Технические примечания ASM – TN7-0506 – Гальваническая коррозия» (PDF) . Атлас специальных металлов . Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2009 г.
  34. ^ Джонс, Рик (в отставке ВВС США) Смазки лучше, чем графит . graflex.org
  35. ^ «Смазка для оружия в пустыне» . 16 сентября 2005 г. Архивировано из оригинала 15 октября 2007 г. Проверено 6 июня 2009 г.
  36. ^ «Надлежащая инженерная практика/коррозия» . Клуб Лотос Семь. 9 апреля 2003 г. Архивировано из оригинала 16 сентября 2009 г.
  37. ^ Марш, Гарри; Рейносо, Франсиско Родригес (2007). Активированный уголь (1-е изд.). Эльзевир. стр. 497–498. ISBN  9780080455969 .
  38. ^ Бордман, Джон. «Период неолита-энеолита» (PDF) . Кембриджская древняя история, Том 3, Часть 1 . стр. 31–32. ISBN  978-0521224963 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2013 года.
  39. ^ Норгейт, Мартин; Норгейт, Джин (2008). «Старый географический справочник Камбрии, рудник с черным свинцом, Ситвейт» . Географический факультет Портсмутского университета . Проверено 19 мая 2008 г.
  40. ^ Уэйнрайт, Альфред (2005). Иллюстрированный путеводитель по Лейкленд-Феллс, Вестерн-Феллс . Лондон: Фрэнсис Линкольн. ISBN  978-0-7112-2460-5 .
  41. ^ Уставы в целом: от... года правления... до... года правления... 1764. с. 415.
  42. ^ «История» . Компания Диксон Тикондерога . Архивировано из оригинала 7 апреля 2018 года.
  43. ^ Jump up to: а б Нгуен, Ан (2003). Коллоидная наука флотации . ЦРК Пресс. п. 11. ISBN  978-0824747824 .
  44. ^ Циркель, Фриц (1907). Графит, его свойства, возникновение, переработка и использование . Оттава: Департамент горной промышленности Канады. п. пассим . Проверено 6 апреля 2018 г.
  45. ^ Гальваническое покрытие неметаллических материалов . Поступления от семинара спонсоров, том. II: Крашение в Японии. Спонсор. 1921. с. 132.
  46. ^ Эванс, Джон В. (1908). «V. — Значения и синонимы пламбаго» . Труды Филологического общества . 26 (2): 133–179. дои : 10.1111/j.1467-968X.1908.tb00513.x .
  47. ^ Виденманн, Иоганн Фридрих Вильгельм (1794). Справочник по ориктогностической части минералогии: С цветовой таблицей и медной пластинкой . Крузиус. п. 653.
  48. ^ Шееле, CWK (1779 г.). «Versuche mit Wasserbley; Молибдена» . Шведская наука. Академия. Действия . 40 : 238.
  49. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж «Статистика и информация о графите» . Геологическая служба США . Проверено 9 сентября 2009 г.
  50. ^ АЛМЕЙДА, Бруно Видаль де; Невес, Элтон Сильва; СИЛЬВА, Сидиней Насименто; Вернилли-младший, Фернандо (15 мая 2017 г.). «Футеровка пода доменной печи: посмертный анализ» . Исследование материалов . 20 (3): 814–818. дои : 10.1590/1980-5373-мр-2016-0875 .
  51. ^ Ли, Ивэй; Ли, Явэй; Санг, Шаобай; Чен, Силай; Чжао, Лей; Ли, Юаньбин; Ли, Шуцзин (январь 2014 г.). «Приготовление углеродного блока на керамической связке для доменной печи». Металлургические и сырьевые операции А . 45 (1): 477–481. Бибкод : 2014MMTA...45..477L . дои : 10.1007/s11661-013-1976-4 . S2CID   137571156 .
  52. ^ Таргрей (27 августа 2020 г.). «Графитовые анодные материалы» . Таргрей .
  53. ^ Жэнь, Дуншэн; Ван, Сянмин (апрель 2021 г.). . по энергии . 36 : 147–170 Материалы хранению Чжан, Хао ; .S2CID ​   233072977 .
  54. ^ «Аккумуляторам электромобилей нужен графит – вот прогноз поставок | Electrek» .
  55. ^ «Сплав графит/металл продлевает срок службы материала в высокотемпературных процессах» . Управление литейным производством и технологии . 4 июня 2004 г. Проверено 20 июня 2019 г.
  56. ^ Харпер, Дуглас. «графит» . Интернет-словарь этимологии .
  57. ^ Риттер, Стив (15 октября 2001 г.). «Карандаши и карандашный стержень» . Американское химическое общество .
  58. ^ «История карандаша» . Университет Иллинойса в Урбане-Шампейне . Архивировано из оригинала 17 марта 2015 г. Проверено 15 февраля 2013 г.
  59. ^ «Растущий спрос на электрический графит со стороны электромобилей и мобильной электроники» (PDF) . galaxycapitalcorp.com. 20 июля 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 4 октября 2013 г. . Проверено 15 февраля 2013 г.
  60. ^ Неизвестно (29 января 2018 г.). «АРТ-ТЕХНИКА-ГРАФИТ КАК МЕДИУМ» . Сибарис .
  61. ^ «Модуль 6: Медиа для 2D-искусства» (PDF) . Сэйлор.орг. Архивировано (PDF) из оригинала 9 августа 2012 г. Проверено 2 апреля 2012 г.
  62. ^ «5 лучших советов по скорости вашего автомобиля Pinewood Derby» . S&W Crafts Mfg . Проверено 28 июля 2022 г.
  63. ^ Истинный цвет/внешний вид «Графитовых цветов или цветов Smokebox» . List.nwhs.org. Проверено 15 апреля 2013 г.
  64. ^ Эмери, Николас; Герольд, Клэр; Мареше, Жан-Франсуа; Лагранж, Филипп (2008). «Синтез и сверхпроводящие свойства CaC 6 » . наук. Технол. Адв. Мэтр . 9 (4): 044102. Бибкод : 2008STAdM...9d4102E . дои : 10.1088/1468-6996/9/4/044102 . ПМК   5099629 . ПМИД   27878015 .
  65. ^ Ачесон, Э. Г. «Производство графита», патент США № 568 323 , выдан 29 сентября 1896 г.
  66. ^ Като, Томофуми; Ямада, Ясухиро; Нисикава, Ясуси; Исикава, Хироки; Сато, Сатоши (30 июня 2021 г.). «Механизмы карбонизации полиимида: методология анализа углеродных материалов с помощью азота, кислорода, пятиугольников и семиугольников» . Карбон . 178 : 58–80. Бибкод : 2021Carbo.178...58K . doi : 10.1016/j.carbon.2021.02.090 . ISSN   0008-6223 . S2CID   233539984 .
  67. ^ Като, Томофуми; Ямада, Ясухиро; Нисикава, Ясуси; Отомо, Тошия; Сато, Хаято; Сато, Сатоши (12 июля 2021 г.). «Происхождение пиков графитового и пиррольного азота в рентгеновских фотоэлектронных спектрах N1s углеродных материалов: четвертичный азот, третичный амин или вторичный амин?» . Журнал материаловедения . 56 (28): 15798–15811. Бибкод : 2021JMatS..5615798K . дои : 10.1007/s10853-021-06283-5 . ISSN   1573-4803 . S2CID   235793266 .
  68. ^ Р. В. Лапшин (1998). «Автоматическая боковая калибровка сканеров туннельных микроскопов» (PDF) . Обзор научных инструментов . 69 (9): 3268–3276. Бибкод : 1998RScI...69.3268L . дои : 10.1063/1.1149091 . ISSN   0034-6748 . Архивировано (PDF) из оригинала 6 октября 2013 г.
  69. ^ Р.В. Лапшин (2019). «Нечувствительная к дрейфу распределенная калибровка сканера зондового микроскопа в нанометровом диапазоне: реальный режим». Прикладная наука о поверхности . 470 : 1122–1129. arXiv : 1501.06679 . Бибкод : 2019ApSS..470.1122L . дои : 10.1016/j.apsusc.2018.10.149 . ISSN   0169-4332 . S2CID   119275633 .
  70. ^ Пирсон, Хью О. (1993). Справочник по углероду, графиту, алмазам и фуллеренам: свойства, обработка и применение . Публикации Нойеса. ISBN  0-8155-1339-9 . ОЛ   8048799М .
  71. ^ Арреги-Мена, доктор юридических наук; Бодель, В.; и др. (2016). «Пространственная изменчивость механических свойств гильзокарбона» . Карбон . 110 : 497–517. Бибкод : 2016Carbo.110..497A . doi : 10.1016/j.carbon.2016.09.051 . S2CID   137890948 .
  72. ^ Арреги Мена, доктор юридических наук; и др. (2018). «Характеристика пространственной изменчивости свойств материалов Gilsocarbon и NBG-18 с использованием случайных полей» . Журнал ядерных материалов . 511 : 91–108. Бибкод : 2018JNuM..511...91A . дои : 10.1016/j.jnucmat.2018.09.008 . S2CID   105291655 .
  73. ^ Вайнберг, Элвин М. (1994). Первая ядерная эра . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американский институт физики. Рисунок 11. ISBN  978-1563963582 .
  74. ^ Купер, Джефф. Какой материал для теннисной ракетки лучший? Архивировано 7 июля 2011 г. в Wayback Machine . теннис.about.com
  75. ^ Юркевич, Кэти. «Защита БАКа от самого себя» (PDF) . Журнал «Симметрия» . Архивировано (PDF) из оригинала 10 сентября 2015 г.
  76. ^ Передовые материалы Olmec (2019). «Как графит используется в стекольной и стекловолоконной промышленности» . Проверено 19 января 2019 г.
  77. ^ «Обзор минеральных товаров за 2020 год» (PDF) . Национальный информационный центр полезных ископаемых . Геологическая служба США. Архивировано (PDF) из оригинала 9 февраля 2017 г.
  78. ^ «Чудо 5: Графитовые шахты – Бум-Таун» . 24 марта 2015 г.
  79. ^ Джереми Лоу (16 мая 2018 г.). «Westwater Resources приобретает Alabama Graphite» . Проверено 22 февраля 2020 г.
  80. ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Графит (природный)» . www.cdc.gov . Проверено 3 ноября 2015 г.
  81. ^ Jump up to: а б с д и Всемирная организация интеллектуальной собственности. (2023). «Отчет о патентном ландшафте - Графит и его применение» . www.wipo.int . Отчеты о патентном ландшафте. ВОИС . дои : 10.34667/tind.47589 . Проверено 13 ноября 2023 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с графитом .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Graphite&oldid=1241595948#Natural_graphite"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c33233dbfddad20ed2fac007c33d33c2__1721613180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c3/c2/c33233dbfddad20ed2fac007c33d33c2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Graphite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)