sasin-teny
Ny graphite dia harena an-kibon'ny tany tsy-metaly manan-danja manana fananana metaly roa sy tsy-metaly tokana. Fantatra amin'ny hoe "loharanom-paikady manohana ny fivoaran'ny teknolojia avo-amin'ny taonjato faha-21" izy io ary efa ela no nalaza ho "volamena mainty". Ny grafita -madio madio dia manondro ny grafita misy atiny karbaona mihoatra ny 99,99%. Izy io dia ahitana fanosotra tena tsara-, tanjaka avo, fitondra elektrika tsara, fanoherana asidra/alkali/korosiana/hafanana, fatran'ny fanitarana ambany, fitoniana simika miavaka, famehezana avo lenta, ary rafitra mitovitovy sy mirindra. Ampiasaina betsaka amin'ny injeniera elektrika, metallurgy, fiarovana nasionaly, aerospace, angovo, indostrian'ny simika ary sehatra hafa. Indrindra indrindra, mitana anjara toerana lehibe sy manan-danja amin'ny indostria vao misondrotra toy ny fanomanana ny fitaovana semiconductor andiany fahatelo-, indostrian'ny nokleary, ary indostrian'ny photovoltaic izy, izay misy fiantraikany lavitra-amin'ny toekaren'i Shina.
1. Toetran'ny Ore Graphite
Ny graphite dia mineraly misy singa karbonina, loko mainty mamiratra miaraka amin'ny famirapiratana metaly sy anisotropy. Ny hakitroky dia 2.09-2.23 g/cm³, 3850 degre, mangotraka teboka 4250 degre, hafanana absorption fahafahana 6.9036 × 10⁷ J/kg, mampiseho tsara ny hafanana mafana.
2. Graphite -Madio
2.1Graphite -Hadio voajanahary
Miankina amin'ny akora fototra sy ny fomba fanomanana, ny grafita -madio madio dia azo zaraina ho grafita voajanahary -madio sy grafita -madio synthetic.
Ny grafita voajanahary avo-madio indrindra dia ampiasaina betsaka amin'ny sehatra isan-karazany noho ny fahaizany elektrika sy mafana tsara, toy ny akora tsy mivadika, -kotroky ny harafesina, electrodes karbônina, mpamokatra, menaka, ary fitaovana fiarovana amin'ny indostria nokleary. Ny grafita madio -synthetic avo lenta, miaraka amin'ny morphologie mitovitovy sy ny fizarana haben'ny poti-javatra, dia ampiharina amin'ny anodes efa voaomana, graphite manokana, indostria nokleary ary sehatra hafa. Ny fomba fanomanana ny grafita -madio madio dia miovaova amin'ny akora samihafa.
Tsy misy graphite madio eo amin'ny natiora. Ny akora grafita matetika dia misy loto toy ny SiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, P₂O₅, CuO, izay matetika misy toy ny mineraly toy ny quartz, pyrite, karibonetra, ary koa ireo singa misy entona misy rano, asfalta, CO₂, H₂, CH₄, ary N₂. Noho izany, ny famakafakana ny graphite dia mitaky ny famaritana tsy ny votoatin'ny karbaona raikitra fa ny zavatra mivaingana sy ny lavenona. Ny dingana fanadiovana grafita dia mikendry ny hanala amin'ny fomba mahomby ireo loto ireo. Arakaraka ny ambony ny fahadiovan'ny graphite (izany hoe, ny avo kokoa ny karbaona afa-po), ny ambony ny sandany sy ny malalaka kokoa ny fampiharana azy.
Ny fanomanana ny graphite avo-madio avy amin'ny graphite voajanahary dia matetika ahitana fanadiovana voalohany ny graphite akora amin'ny alalan'ny flotation, fanadiovana bebe kokoa ny flotation concentrate amin'ny alkali-mety ho asidra na hydrofluoric asidra, ary farany ny fahazoana avo-vokatra graphite madio amin'ny avo-fomba hafanan'ny -temperature.
2.2 Graphite Avo -Madio
Ny graphite synthetic amin'ny ankapobeny dia manondro akora grafita vokarina amin'ny fampiasana coke petrole -tsara kalitao sy coke pitch ho toy ny fitambarana, manampy ny tadin'ny saribao ho famatorana sy kojakoja hafa, arahin'ny andiana -fikarakarana graphitization amin'ny maripana ambony. Amin'ny ankapobeny, karakaraina mialoha ny akora ary avy eo dia apetraka ao anaty reactor -temperature manokana ho an'ny graphitization sy fanadiovana. Ny karazana lafaoro lehibe dia misy lafaoro Acheson graphitization, lafaoro graphitization andiany anatiny, ary lafaoro elektrika graphitization mitohy. Ny hafanana faran'izay -avo ao amin'ny lafaoro dia manamboatra coke petrole sy coke pitch, ary ny entona halogen dia ampidirina mba hihetsika amin'ny loto, izay entona entona sy mivadibadika mba hahazoana graphite -madio.
Na dia azo esorina aza ny ampahany amin'ny loto ao amin'ny coke petrole sy coke pitch mandritra ny kalsinina amin'ny maripana ambony amin'ny famokarana grafita madio -sentetika avo lenta, dia misy fepetra mazava ho an'ny atiny solifara sy lavenona amin'ny akora manta coke petroleum. Miaraka amin'ny fitomboan'ny fampiasana -solika solifara avo lenta, dia mitombo ihany koa ny coke solifara solifara avo-. Mba hamenoana ny ambany-takina solifara amin'ny kôkôka solika ho an'ny famokarana grafita -madio syntika avo lenta, manam-pahaizana maro no nanao -fikarohana lalina momba ny fizotry ny desulfurisation coke petroleum mety sy mahomby.
Ny fahadiovan'ny grafita dia mamaritra ny fahombiazan'ny serivisy sy ny toetra fenon'ny vokatra fanodinana grafita lalina-. Ny avo kokoa ny fahadiovana, ny ambony ny sandan'ny fampiharana. Ohatra:
Graphite ho fitaovana anode ho an'ny bateria lithium-ion dia mitaky fahadiovana mihoatra ny 99,98%;
Ny graphite voajanahary ho an'ny diamondra artifisialy synthetic dia mitaky fahadiovana mihoatra ny 99,999%, miaraka amin'ny votoaty boron ambany 0,01 × 10⁻⁶;
Ny grafita manokana ho an'ny aerospace, ny fiarovana ny firenena ary ny indostrian'ny nokleary dia mitaky fahadiovana 99% ~ 99.99% na avo kokoa aza;
Ny vovon-grafita amin'ny fampifangaroana ireo wafers SiC semiconductor andiany fahatelo dia mitaky fahadiovana hatramin'ny 99,9995% na ambony.
Ny fanadiovana grafita no fototry ny fanomanana ny fitaovana grafita rehetra ary olana mahazatra amin'ny famolavolana fitaovana grafita. Ny fizotran'ny fanadiovana grafit miaraka amin'ny fanjifana angovo ambany, ny fahafaha-manao avo lenta ary ny loto ambany no ifantohan'ny R&D ankehitriny.
3. Teknolojia fanadiovana grafit
3.1 Fomba Flotation
Amin'ny fampiasana ny fahaiza-mitsingevana tsara ny graphite voajanahary, ny fizotry ny flotation miaraka amin'ny -dingana maromaro dia natao hanasaraka ny graphite flake na microcrystalline graphite amin'ny mineraly mifandraika toy ny kaolin, quartz, ary mika amin'ny akora graphite voajanahary. Ity teknôlôjia ity dia afaka mampanan-karena be ny akora grafita voajanahary miaraka amin'ny naoty ambany 20% ho lasa concentrate graphite miaraka amin'ny fahadiovan'ny 95%, izay ampiasaina amin'ny ankapobeny ho akora fototra amin'ny famokarana grafita voajanahary avo-madio.
3.2 Alkali-Metody asidra
Ny dingana fanadiovana dia ahitana alkali fusion sy acidolysis. Amin'ny fusion alkali, ny loto ao amin'ny graphite toy ny Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂, MgO, CaO dia miara-mihetsika amin'ny NaOH amin'ny hafanana ambony ka mamorona rano-hydroxides tsy mety levona; ny loto sasany (ohatra, SiO₂) dia mamokatra rano-vokatra levona, izay esorina amin'ny alalan'ny fanasan-drano sy ny fanasana. Ao amin'ny acidolysis, ny graphite sy ny hydroxide aorian'ny fampifangaroana alkali dia mifangaro amin'ny asidra hydrochloric amin'ny fifantohana manokana ho an'ny fanariana mafana, mamadika azy ireo ho klôro mety levona izay hosasana amin'ny rano avy eo. Ny grafita -madio madio manana fahadiovana mihoatra ny 99% dia azo alaina aorian'ny acidolysis.
Amin'izao fotoana izao, ny fomba alkali-asidra dia ampiasaina betsaka amin'ny indostria, manana tombony toy ny fampiasam-bola kely-fotoana kely, naoty ambony, ary ny fahaiza-mandrindra ny fizotrany. Na izany aza, manana lesoka ihany koa izy ao anatin'izany ny -ny fitakiana kalsinina amin'ny maripana ambony, ny fanjifana angovo be, ny fotoana maharitra, ny harafesina mafy amin'ny fitaovana, ny fahaverezan'ny grafita be, ary ny fahalotoan'ny rano maloto.
3.3 Fomba fandoroana klôrina
Amin'ny mari-pahaizana 1000 eo ho eo, ny entona chlore dia ampidirina amin'ny graphite. Amin'ny fampiasana ny fananana oxidizing mahery ny klôro, ny loto oksizenina metaly ao amin'ny graphite dia oxidized ho klôro amin'ny mari-pana ambany kokoa entona. Eo ambanin'io mari-pana io, ny klôro metaly dia azo esorina haingana sy esorina amin'ny be dia be, mahatsapa ny fanadiovana grafit.
Ny fandoroana amin'ny chlorination dia matetika ampiasaina ho dingana fanampiny amin'ny fanadiovana graphite, mifanandrify amin'ny dingana hafa, ary manana tombony miharihary indrindra amin'ny fanesorana ny loto metaly. Na izany aza, ny poizina, ny harafesina ary ny fandotoana ny tontolo iainana amin'ny klôro dia mametra ny lazan'ity dingana ity amin'ny lafiny iray. Fanampin'izany, sarotra ny mamokatra grafita -avo-madio, ary misy fiantraikany amin'ny fampiharana azy ihany koa ny rafitra tsy marin-toerana.
3.4 Fomba asidra hydrofluoric
Ny loto ao amin'ny akora manta dia mihetsika amin'ny asidra hydrofluoric mba hamokatra rano-fluoride sy fluorosilicates, izay esorina amin'ny fanasan-drano mba hahazoana graphite-avo.
Ny tombony lehibe amin'ny fomba asidra hydrofluoric dia ny fahombiazan'ny fanesorana ny loto, ny vokatra avo lenta, ny fiantraikany kely amin'ny fahombiazan'ny graphite, ary ny fanjifana angovo ambany. Ny fatiantoka dia ny asidra hydrofluoric dia tena misy poizina sy manimba, mitaky fepetra fiarovana hentitra amin'ny famokarana, ary ny fampiasam-bola ambony momba ny fiarovana ny tontolo iainana dia mampihena be ny fifaninanana ara-toekarena.
3.5 Avo-Fomba fanadiovana maripana
Mifototra amin'ny fitsipika fa ny grafita dia manana teboka mangotraka avo ary ny loto hafa dia manana teboka mangotraka ambany, ny grafita voajanahary misy karbaona misy afa-tsy 80% eo ho eo dia apetraka ao anaty lafaoro fanadiovana amin'ny mari-pahaizana 1500 mba hanesorana sy hanesorana -ny loto mangotraka. Avy eo dia miditra ao anaty lafaoro amin'ny 25002800 degre mba hanesorana ny loto bebe kokoa, ary farany ny lafaoro amin'ny 28003200 degre miaraka amin'ny gazy HF sy HCl mety. Ireo entona ireo dia mihetsika amin'ny -fahadiovana metaly mangotraka amin'ny hafanana ambony ka mamorona fluoride sy klôro mangotraka -ambany, izay misy entona sy esorina. Amin'izany fomba izany, ny graphite voajanahary dia voadio amin'ny 99.99% ~ 99.9998% karbaona.
Ny anton-javatra lehibe misy fiantraikany amin'ny fahadiovan'ny grafita dia ny kalitaon'ny akora, ny fahadiovan'ny grafit, ny fomba fanamainana grafit, ary ny haben'ny grafita. Ity dingana ity dia manana fepetra avo lenta amin'ny fahadiovan'ny akora manta, ny fahatsaran'ny fitaovana ary ny teknolojian'ny fitaovana, miaraka amin'ny fanjifana angovo avo sy fampiasam-bola be. Noho izany, voafetra ny fampiharana azy amin'izao fotoana izao, indrindra amin'ny sehatra manokana toy ny aerospace, ny fiarovana ny firenena ary ny indostrian'ny nokleary miaraka amin'ny fepetra takian'ny kalitao avo indrindra.
3.6 Fomba fanadiovana entona halogen
Ny rindranasa indostrialy ambony-(oh: indostrian'ny semiconductor) dia mitaky fahadiovan'ny grafita mihoatra ny 99,999%, izay tsy ho tratra amin'ny -fanadiovana hafanana avo fotsiny. Ny indostria amin'ny ankapobeny dia mampiasa ny fomba fanadiovana entona halogen (antsoina koa hoe fanadiovana ara-batana). Miaraka amin'ny fiakaran'ny mari-pana amin'ny lafaoro sy ny haavon'ny banga, ny loto sasany amin'ny vokatra grafita dia mivadika ho azy. Ho an'ny loto hafa mitaky mari-pana ambony kokoa, ny gazy halogen (indrindra fa ny chlorine sy ny hydrocarbons halogénated) dia mamadika azy ireo ho halida izay misy teboka mitsonika sy mangotraka. Eo ambanin'ny hetsika mitambatra, esorina ny loto mba hanadiovana ny graphite.
4. Fampiharana ny Graphite -Avo madio
4.1 Fitaovana fanosotra
Amin'ny maha-iray amin'ireo menaka mivaingana mahazatra azy, ny firafitry ny graphite misy sosona dia manome azy-manamana azy manokana. Eo ambanin'ny faneriterena sy fanetezana mandritra ny fifandonana maina miaraka amin'ny metaly, ny sosona grafita dia mikoriana, mamorona sarimihetsika mamindra grafita manify eo amin'ny tampon'ny vy. Noho izany, ny taham-pihetsika maina eo amin'ny grafita sy ny metaly dia ambany noho ny eo amin'ny metaly, ka mahatonga azy io ho fitaovana fanosorana tena -matetika.
Ny metaly amin'ny metaly-grafita mitambatra dia mazàna ahitana vy 45#, 40Cr vy, vy tsy misy pentina, vy vita amin'ny varahina, firaka varahina, sns. Mifandray akaiky amin'ny karazana sy ny toetran'ny akora metaly ny fikitihana sy ny fitaovan'ny mpivady metaly- Ny fampihenana ny friction sy ny fitafy eo amin'ny mpivady friction mekanika no fomba lehibe hanatsarana ny fahombiazany sy ny fiainan'ny ampahany mekanika. Ny fandalinana ny fiantraikan'ny enta-mavesatra, ny mari-pana, ny hafainganam-pandehan'ny sliding, ny morphologie ambonin'ny tany ary ny tora-pasika dia manampy amin'ny fanitarana ny androm-panompoan'ny graphite-metaly vy.
4.2 Fitaovana famehezana
Ny grafita miitatra dia azo ovaina ho grafita mora azo aorina aorian'ny -fitsaboana, miaraka amin'ny fatran'ny fanitarana hafanana mafana (1×10⁻⁶~30×10⁻⁶ K⁻¹). Tsy manjary mora vaky na mivaky amin'ny mari-pana ambany, na manalefaka na mandady amin'ny hafanana ambony.
Raha ampitahaina amin'ny fitaovana famehezana nentim-paharazana (asbestos, fingotra, cellulose ary ny composite), ny grafit malefaka dia manana mari-pana serivisy midadasika (200 ~ 450 degre amin'ny rivotra). Noho izany, ny grafit nitarina dia ampiasaina betsaka ho fitaovana famehezana amin'ny milina, metallurgy, fiara, fanamboaran-tsambo, petrochemical ary sehatra hafa.
4.3 Fitaovan'ny lelafo-fitaovana
Ny grafita miitatra dia azo atambatra amin'ny polymère, resins, sns mba hamokarana fitaovana tsy misy afo. Raha sendra misy afo, ny grafita azo itarina dia mivelatra haingana ka mamorona sosona insulation mafana mivelatra eo amin'ny velarantany, manome insulation hafanana tsara ary manakana ny famoahana entona misy poizina.
4.4 Fitaovana Electrode Composite
Ny grafit azo itarina dia ampiasaina hanomanana fitaovana electrode batterie isan-karazany noho ny haavony mavitrika avo lenta, ny fitoniana simika avo lenta, ny conductivity mafana sy ny herinaratra ary ny fiomanana mora. Ny rafitra miorina tsara dia mametra tsara ny fanitarana ny fitaovana electrode (ohatra, amin'ny bateria Li / S na Li / Si) mandritra ny bisikileta, manatsara ny fiainan'ny tsingerina.
Ankoatr'izay, ny elanelan'ny interlayer lehibe kokoa amin'ny graphite azo itarina dia manome toerana bebe kokoa ho an'ny intercalation ny Li⁺, Na⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ amin'ny metaly -ion bateria faharoa (lithium-ion, sodium-ion, magnesium-ion, zinc-ion-energy capacité de fitehirizana batteries. Azo ampiasaina ho fitaovana electrode ho an'ny supercapacitors ihany koa ny grafit azo itarina.
Fanampin'izany, ny composite graphite miitatra miaraka amin'ny matrix polymère dia maivana, ambany-vidy ary mora amboarina. Ny fananana elektrônika dia azo ovaina betsaka amin'ny alàlan'ny fanovana ny fatra amin'ny grafita miitatra.
4.5 Fanamboarana nentim-paharazana sy -Avo
Ny electrodes metallurgique sy ny indostrian'ny fandrefesana dia sehatra fanjifana nentim-paharazana lehibe indrindra amin'ny grafita, ampiasaina indrindra amin'ny fandrendrehana electrodes sy coating amin'ny fanariana lasitra vy, varahina, aliminioma ary metaly hafa tsy-ferrous. Ny fangatahana grafita amin'ny famokarana pensilihazo dia tsy miova.
Ny fitaovana grafita dia ahitana rafitra tsotra, tsy misy fikojakojana-maimaim-poana, mahatohitra ny fiatraikany, enta-mavesatra lehibe-mahazaka fiantraika mahery vaika, ary ampiasaina betsaka amin'ny -fitaovana lehibe amin'ny herin'aratra nokleary, herin'ny rano, aerospace ary sahan-tafika.
4.6 Fitaovana angovo nokleary
Ny grafita ho an'ny angovo nokleary dia ampiasaina betsaka amin'ny ivon'ny entona mafana-mafana avo lenta, toy ny fantsona, singa solika ary singa mpanohana. Ny bearings sy ny tari-dalana amin'ny paompy lehibe nokleary mandroso any Rosia dia mampiasa graphite siliconized. Ny graphite dia manana fampandehanana nokleary tena tsara ary matetika ampiasaina ho mpandrindra sy reflector amin'ny reactor.
4.7 Fitaovana semiconductor
Ao amin'ny indostrian'ny semiconductor, ny vokatra grafita dia ampiasaina betsaka amin'ny -fitaovana fitsaboana hafanana amin'ny maripana toy ny lafaoro fitomboana kristaly, lafaoro carbonisation ary lafaoro fanaovana graphitization.
Ny vokatra vita amin'ny grafita -madio indrindra ho an'ny-taranaka fahatelo karbida silisiôma semiconductor (SiC) dia ahitana koba grafita, fanafanana ary vovoka ho an'ny fitomboan'ny krystaly, izay mamaritra ny kalitaon'ny kristaly SiC ny fahadiovany. Ny fanadiovana ny grafita -madio madio toy izany matetika dia mampiasa fomba simika-fizika, mitaky fahadiovana lehibe kokoa na mitovy amin'ny 99,9995%, miaraka amin'ny fetra henjana amin'ny loto tsirairay (oh: B Latsaky ny na mitovy amin'ny 0,05×10⁻⁶, Al Latsaky ny na mitovy amin'ny 0⁶).
4.8 Fitaovana diamondra sintetika
Amin'izao fotoana izao, ny diamondra kristaly - tokana dia novolavolaina indrindra amin'ny fomba High-Temperature High -Temperature (HPHT) sy ny fomba famafazana entona simika (CVD). Ny CVD dia mampiasa hydrogène-misy entona (methane, hydrogène, sns.), mitarika ho amin'ny fahalotoan'ny hidrôzenina sy ny adin-tsaina ao anaty kristaly diamondra. Ny diamondra HPHT miaraka amin'ny firaka nentim-paharazana ho catalyst dia misy loto metaly sasany, ka mahatonga ny synthesis ny diamondra "ultra-pure" ho sarotra sy sarotra.
Recent breakthroughs in static ultra-high pressure technology have enabled direct synthesis of diamond from graphite under extreme P-T conditions (>15 GPa, 2000 degre). Amin'ny toe-javatra toy izany, ny grafita dia miova haingana ho diamondra, mamokatra fitambarana polycrystalline - santimetatra manana fahadiovana ambony.
Famaranana
Ny endrika lehibe indrindra amin'ny grafita ampiasaina any Shina dia ahitana ny grafita -madio madio, ny grafita fanerena isostatic, ny grafita azo itarina, ny grafit fluorinated, ny grafita koloid ary ny graphene. Ny fanatsarana ny fahadiovan'ny grafita dia takiana mahazatra amin'ireo vokatra grafita rehetra-fototra nefa sarotra.
Satria tsy mitsaha-mitombo ny fitakiana-grafita madio amin'ny sehatra-teknolojia avo lenta ary miha-henjana ny fitakiana fahadiovana, eo amin'ny dingana lehibe miandry ny fandrosoana ny teknolojia mifandraika amin'izany.
