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1、鄭州泰華最全的木炭材料大全一、什么是炭材料炭材料是主要以煤、石油或它們的加工產(chǎn)物等有機(jī)物質(zhì)作為主要原料經(jīng)過一系列加工處理過程得到的一種非金屬材料,其主要成分是碳。金剛石、石墨、咔賓、石墨烯、碳納米管、炭/炭復(fù)合材料都屬于炭材料。二、炭的起源的理論宇宙巨大的能量塊150億年前發(fā)生大爆炸,宇宙空間充滿高能的光(膨脹溫度降低),光轉(zhuǎn)化為物質(zhì),各種粒子開始形成(溫度降低),粒子凝聚成氫(溫度升高)使之開始進(jìn)行產(chǎn)生機(jī)制炭。三、炭材料的應(yīng)用1、機(jī)械工業(yè):軸承、密封元件、制動(dòng)元件等;2、電子工業(yè):電極、電波屏蔽、電子元件等;3、電器工業(yè):電刷,集電體
2、、觸點(diǎn)等;4、航空航天:結(jié)構(gòu)材料,絕熱、耐燒蝕材料等;5、核能工業(yè):反射材料,屏蔽材料等;6、冶金工業(yè):電極,發(fā)熱元件,坩鍋、模具等;7、化學(xué)工業(yè):化工設(shè)備,過濾器等;8、體育器材:球桿,球拍,自行車等;四、第一代炭材料——木炭木炭,是木材或木質(zhì)原料經(jīng)過不完全燃燒,或者在隔絕空氣的條件下熱解,所殘留的深褐色或黑色多孔固體燃料。利用炭的化學(xué)性質(zhì),作燃料和還原劑煉銅和煉鐵。應(yīng)用領(lǐng)域:燃料、煉鋼、煉鐵。未來趨勢(shì):近幾年我國木炭行業(yè)發(fā)展速度較快,木炭行業(yè)在國內(nèi)和國際市場上發(fā)展形勢(shì)都十分看好。五、第二代炭材料(十九世紀(jì))1、燒結(jié)型炭材料(人造石墨
3、)利用炭的物理性質(zhì)(導(dǎo)電、耐熱、耐腐蝕、耐摩擦等),用于炭磚、煉鋼、煉鋁等(電極、電刷、各種機(jī)械、化工用炭、原子反應(yīng)堆用炭等)。主要產(chǎn)品:電極、電刷、各種機(jī)械、化工用炭、原子反應(yīng)堆用炭應(yīng)用領(lǐng)域:炭磚、煉鋼、煉鋁等2、炭黑炭黑,又名碳黑,是一種無定形碳。輕、松而極細(xì)的黑色粉末,表面積非常大,范圍從10-3000m2/g,是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。應(yīng)用領(lǐng)域:墨的原料、橡膠工業(yè)的輪胎、塑料、化妝品等。六、第三代炭材料1、金剛石金剛石俗稱“金剛鉆”,也就是我們常說的鉆石的原身,它
4、是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。性能:高熱傳導(dǎo)率,低熱膨脹系數(shù),低摩擦系數(shù),高硬度,在可見光和紅外光下高透明性,高折射系數(shù),化學(xué)和放射性惰性應(yīng)用領(lǐng)域:珠寶首飾、切割工具、研磨料、不利環(huán)境中的熱探頭、放射性檢出儀、壓力敏感器、熒光顯增器、光學(xué)窗、微型機(jī)械元件,以及高密度、高能量電子元件等。2、線型碳(卡賓)線型碳是元素碳的一種新的同素異形體,雜化成鍵為特征,呈線型結(jié)構(gòu)。研究表明,線型碳在高溫低密度的液體碳中存在。1968年,在前西德的火山口的石墨片麻巖中發(fā)現(xiàn)微量的線型碳。后來,又在隕
5、石和宇宙粉塵中發(fā)現(xiàn)這種線型碳分子。最初國內(nèi)介紹這種物質(zhì)時(shí)譯名為"卡賓"。性能:高熱力學(xué)穩(wěn)定性、生物體的高親和性等應(yīng)用領(lǐng)域:常溫超導(dǎo)材料、外科手術(shù)的縫合線及動(dòng)物硬組織材料、隱型眼鏡外框、合成金剛石3、碳纖維碳纖維,是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料,是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。性能:與鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,碳纖維具有強(qiáng)度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域:航天、航空、汽車、電子、機(jī)械、化工、輕紡、運(yùn)動(dòng)器材和休閑用品4、活性炭纖維活性炭纖維
6、,亦稱纖維狀活性炭,是性能優(yōu)于活性炭的高效活性吸附材料和環(huán)保工程材料。其超過50%的碳原子位于內(nèi)外表面,構(gòu)筑成獨(dú)特的吸附結(jié)構(gòu),被稱為表面性固體。它是由纖維狀前驅(qū)體,經(jīng)一定的程序炭化活化而成。性能:比表面積大、吸附性能好應(yīng)用領(lǐng)域:環(huán)保、儲(chǔ)能材料、隱身材料、核防護(hù)材料、催化劑載體、生理除味保健、防毒防化、血液凈化、人工肝臟和腎臟、水果儲(chǔ)存保鮮、除臭除濕、高能電極及雙層電容5、玻璃炭玻璃炭又稱聚合炭,它是由高純度的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂(或呋喃樹脂),經(jīng)特殊高溫?zé)峤庵频?。性能:?000℃的高溫,低密度,高透氣性,高耐酸堿性以及優(yōu)良的生物相容性應(yīng)
7、用領(lǐng)域:實(shí)驗(yàn)室分析器皿、化學(xué)分析電極、溫度計(jì)的保護(hù)管、電池電極隔板、半導(dǎo)體器件6、金剛石薄膜金剛石薄膜又稱DLC薄膜,它是一類性質(zhì)近似于金剛石,具有高硬度、高電阻率、良好的光學(xué)性能,同時(shí)又具有自身獨(dú)特摩擦學(xué)性能的非晶碳薄膜。性能:透光、發(fā)光性,硬度高、耐磨、高膜量,光交換性應(yīng)用領(lǐng)域:高溫晶體管、激光器件、絕緣材料等。7、石墨層間化合物(可膨脹石墨)石墨層間化合物(GIC)是通式為XCy的化合物,它是使具有極性的插入劑(酸、堿、鹵素)分子或離子插入石墨層與碳網(wǎng)平面形成石墨層間化合物(GICs),也可稱為可膨脹石墨。性能:輕、高導(dǎo)電性、電化
8、學(xué)性,反應(yīng)性等應(yīng)用領(lǐng)域:高導(dǎo)電材料、電池活性物質(zhì)、催化劑等8、氣相生長炭纖維氣相生長碳纖維,是一種采用化學(xué)催化氣相沉積技術(shù),在高溫下(873K~1473K),以過渡族金屬(Fe、Co、Ni)或其化合物為催化