鱗片石墨粉:天然顯晶質石墨,其形似魚磷狀,屬六方晶系,呈層狀結構,具有良好的耐高溫、導電、導熱、潤滑、可塑及耐酸鹼等性能
基本介紹
- 中文名:鱗片石墨粉
- 外文名:Flake graphite powder
- 所屬:天然晶質石墨
- 形狀:形似魚磷狀
- 性質:耐高溫導電導熱潤滑可塑及耐酸鹼
分類,提純,套用,
分類
鱗片石墨根據固定碳含量分類四類:高純石墨、高碳石墨、中碳石墨、低碳石墨。
提純
我國晶質石墨的原礦品位為2.13-15%,從原料到中碳石墨的選礦手段主要為浮選,手段單一,含碳量可達到87-95%,存在選礦藥劑成本較高,環保和尾礦大量處理和排放問題。
從中碳到高碳(固定碳99%),及進一步到高純(含C 大幹99.9%)的技術路線主要是化學處理法(氫氧化鈉高溫熔融法,氫氟酸溶出法,混酸法等),存在環境污染(特別是氫氟酸法除矽有效,但環保問題嚴重),成本高等問題。
天然石墨的提純,長期以來採用化學提純方法,傳統的酸鹼法,即用鹼法,即用鹼熔清除酸性氧化物(等)及用酸液清除鹼性氧化物雜質,對鱗片石墨一般可達到99.9%,能滿足大多數新材料的要求。
近來,出現了兩酸法甚至直接用氫氟酸處理的方法。化學法由於環保的門檻太低,一般投資較少。但耗水量很大,而且水污染對環境的影響很大,特別是大量使用氫氟酸造成的氟污染,隱患無窮。氫氟酸法不僅環境污染嚴重,而且還損傷石墨結構,氫氟酸提純的石墨製備有柔性石墨。板帶材發脆,柔性大大降低。微晶石墨由於成礦條件造成結構上雜質十分彌散,浮選很難,酸鹼法提純一般只能達到94%以下,進一步純化需要多次操作,經濟上成本太高。總體上,化學法提純不宜提倡,特別對氫氟酸的使用更應嚴格限制。
近來發展的高溫提純方法。是引用人工製備核石墨的高溫提純技術。其原理是在足夠高的溫度下,雜質會氣化逸出,石墨因其出色的耐高溫性而保留,從而達到提純,通常要2800℃以上的高溫。國內已經將此項技術用於天然石墨提純。提純天然石墨用於鋰離子電池負極材料,純度也可達到99.99%以上。這些設備提純天然石墨電耗偏大,如石墨化爐提純天然石墨電耗達12000-18000W·h/t 成本高。
從中碳到高碳(固定碳99%),及進一步到高純(含C 大幹99.9%)的技術路線主要是化學處理法(氫氧化鈉高溫熔融法,氫氟酸溶出法,混酸法等),存在環境污染(特別是氫氟酸法除矽有效,但環保問題嚴重),成本高等問題。
天然石墨的提純,長期以來採用化學提純方法,傳統的酸鹼法,即用鹼法,即用鹼熔清除酸性氧化物(等)及用酸液清除鹼性氧化物雜質,對鱗片石墨一般可達到99.9%,能滿足大多數新材料的要求。
近來,出現了兩酸法甚至直接用氫氟酸處理的方法。化學法由於環保的門檻太低,一般投資較少。但耗水量很大,而且水污染對環境的影響很大,特別是大量使用氫氟酸造成的氟污染,隱患無窮。氫氟酸法不僅環境污染嚴重,而且還損傷石墨結構,氫氟酸提純的石墨製備有柔性石墨。板帶材發脆,柔性大大降低。微晶石墨由於成礦條件造成結構上雜質十分彌散,浮選很難,酸鹼法提純一般只能達到94%以下,進一步純化需要多次操作,經濟上成本太高。總體上,化學法提純不宜提倡,特別對氫氟酸的使用更應嚴格限制。
近來發展的高溫提純方法。是引用人工製備核石墨的高溫提純技術。其原理是在足夠高的溫度下,雜質會氣化逸出,石墨因其出色的耐高溫性而保留,從而達到提純,通常要2800℃以上的高溫。國內已經將此項技術用於天然石墨提純。提純天然石墨用於鋰離子電池負極材料,純度也可達到99.99%以上。這些設備提純天然石墨電耗偏大,如石墨化爐提純天然石墨電耗達12000-18000W·h/t 成本高。
套用
鱗片石墨廣泛用於冶金工業的高級耐火材料與塗料。如鎂碳磚、坩堝等。軍事工業火工材料安定劑、治煉工業脫硫增速劑、輕工業的鉛筆芯、電氣工業的碳刷、電池工業的電極、化肥工業的催化劑等。鱗片石墨經過深入加工,又可以生產出石墨乳,用於潤滑劑、脫模劑、拉絲劑、導電塗料等。還可以生產膨脹石墨,用於柔性石墨製品原料,如柔性石墨密封件及柔性石墨復材料製品等。
鱗片石墨品種,按含碳量的高低分類:如含碳量在99.99-99.9%之間為高純石墨;含碳量在99-94%之間為高碳石墨;含碳量在93-80%為中碳石墨;含碳量在75-50%之間為低碳石墨。
按粒度大小分類時:當粒度小於w38微粉石墨。
鱗片石墨的性能:鱗片結晶完整。片薄且韌性好。物理化學性能優異,具有良好的耐溫性、自潤滑性、熱傳導性、導電性、抗熱震性、耐腐蝕性等性能。