石墨材料的分類和制備方法

　　石墨(Graphite)是碳的一種同素異形體，是一種由碳原子組成的天然礦物，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。

　　一、基本特性：石墨是由碳原子通過共價鍵連接形成的層狀結(jié)構(gòu)，每個碳原子與三個相鄰的碳原子形成平面六邊形結(jié)構(gòu)，層與層之間通過較弱的范德華力連接。石墨的化學(xué)式為C。

　　1、外觀與顏色：石墨為灰黑色、不透明固體，具有金屬光澤。

　　2、物理性質(zhì)：質(zhì)軟，硬度較小，有油膩感，沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至35。比重為1.92.3，密度在2.09至2.33g/cm3之間。石墨的熔點(diǎn)很高，為3652至3697，沸點(diǎn)為4830，甚至可達(dá)4250。它能導(dǎo)電、導(dǎo)熱，且導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。

　　3、化學(xué)性質(zhì)：石墨的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。但在氧氣中燃燒會生成二氧化碳，也可被強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。

　　二、分類

　　石墨可分為天然石墨和人造石墨兩大類：

　　1、天然石墨：來自石墨礦藏，還可分成鱗片石墨、土狀石墨及塊狀石墨。天然開采得到的石墨含雜質(zhì)較多，因而需要選礦，降低其雜質(zhì)含量后才能使用。

　　2、人造石墨：一般以易石墨化的石油焦、瀝青焦為原料，經(jīng)過配料、混捏、成型、焙燒、石墨化(高溫?zé)崽幚?和機(jī)械加工等一系列工序而制成，生產(chǎn)周期長達(dá)數(shù)十天。人造石墨的種類也很多，如單晶石墨、多晶石墨、熱解石墨、高定向熱解石墨、聚酰亞胺合成的石墨、石墨纖維等，多數(shù)人造石墨制品屬于多晶石墨一類。

　　三、制備方法

　　石墨可以通過多種方法獲得，常見的方法包括：

　　1、天然開采：從礦山中開采天然石墨礦石。

　　2、合成石墨：通過高溫處理炭質(zhì)材料(如焦炭、石油焦等)制得。

　　3、化學(xué)氣相沉積(CVD)：在高溫下將碳的揮發(fā)性化合物沉積形成石墨薄膜。

　　4、機(jī)械剝離法：利用機(jī)械剝離原理，通過粘貼帶貼在基底表面上，然后進(jìn)行剝離，可制備二維石墨材料。

　　5、化學(xué)還原法：將氧化石墨進(jìn)行還原，可制備出具有高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的石墨材料。

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