人造石墨片
人造石墨片类似于结晶学中的多晶体。人造石墨片种类繁多,生产工艺千差万别。广义上来说,一切通过有机物炭化再经石墨片化高温处理后得到的石墨片材料均可统称为人造石墨片,如炭(石墨片)纤维、热解炭(石墨片)、泡沫石墨片等。而狭义上的人造石墨片通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧
人造石墨片

人造石墨片
人造石墨片类似于结晶学中的多晶体。人造石墨片种类繁多,生产工艺千差万别。广义上来说,一切通过有机物炭化再经石墨片化高温处理后得到的石墨片材料均可统称为人造石墨片,如炭(石墨片)纤维、热解炭(石墨片)、泡沫石墨片等。而狭义上的人造石墨片通常是指以杂质含量较低的炭质原料(石油焦、沥青焦等)为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化(工业上称为焙烧)和石墨片化等工序制得的块状固体材料,如石墨片电极、热等静压石墨片等。
天然石墨片与人造石墨片的区别和联系
鉴于以上天然石墨片为原料制备出来的通常是狭义的人造石墨片,现仅分析和讨论天然石墨片与狭义人造石墨片的区别与联系。
晶体结构
天然石墨片:晶体发育较为完善,鳞片石墨片的石墨片化程度更在98%以上,而天然微晶石墨片的石墨片化程度通常在93%以下。
人造石墨片:晶体发育程度取决于原材料及热处理温度。一般来说,热处理温度越高,其石墨片化程度也就越高。目前工业生产的人造石墨片,其石墨片化程度通常90%。
组织结构
天然鳞片石墨片:是一种单晶,组织结构较简单,仅存在结晶学上的缺陷(如点缺陷、位错、层错等),宏观上表现出各向异性的特征。天然微晶石墨片的晶粒较小,晶粒之间杂乱排列且存在杂质脱除后的孔洞,宏观上表现出各向同性。
人造石墨片:可看作是一种多相材料,包括石油焦或沥青焦等炭质颗粒转化的石墨片相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘结剂转化的石墨相、颗粒堆积或煤沥青粘结剂经热处理后形成的气孔等。
物理形态
天然石墨片:通常以粉体形态存在,可单独使用,但通常与其它材料复合后使用。
人造石墨片:形态较多,既有粉状,也有纤维状和块状,而狭义的人造石墨片通常为块状,使用时需要加工成一定形状。
理化性质
在理化性质方面,天然石墨片与人造石墨片既有共性,也存在性能上的差异。如天然石墨片与人造石墨片都是热和电的良导体,但对于相同纯度和粒度的石墨片粉体来说,天然鳞片石墨片的传热性能和导电性能好、天然微晶石墨片次之,人造石墨片低。石墨片具有的较好的润滑性和一定的可塑性,天然鳞片石墨片的晶体发育较完善,摩擦系数较小,润滑性好,可塑性高,而致密结晶状石墨片和隐晶质石墨片次之,人造石墨片较差。
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