石墨的礦物原料特點(diǎn)有哪些?
石墨是碳元素的結(jié)晶礦藏之一,具有潤(rùn)滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、導(dǎo)電、特別的導(dǎo)熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)秀功能,其應(yīng)用范疇十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中首要用作耐火資料;在鑄造業(yè)中用作鑄模和防銹涂料;在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池,制成的石墨乳可用作電視機(jī)顯像管涂料,制成的碳素制品可用于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、通訊器材等諸多方面;在機(jī)械工業(yè)中用作飛機(jī)、輪船、火車等高速工作機(jī)械的潤(rùn)滑劑;在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備;在核工業(yè)中用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護(hù)資料等;在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管喉襯,火箭、導(dǎo)彈的隔熱、耐熱資料以及人造衛(wèi)星上的無(wú)線電連接信號(hào)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)資料。此外,石墨仍是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑,制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的質(zhì)料。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,石墨的應(yīng)用范疇還在不斷拓寬,已成為高科技范疇中新型復(fù)合資料的重要質(zhì)料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的效果。
石墨的化學(xué)成分為碳(C)。天然產(chǎn)出的石墨很少是純凈的,常含有10%~20%的雜質(zhì),包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨礦藏呈鐵黑、鋼灰色,條痕光亮黑色;金屬光澤,隱晶集合體光澤昏暗,不透明;硬度具異向性,垂直解理面為3~5,平行解理面為1~2;質(zhì)軟,密度為2.09~2.23g/cm3,有滑膩感,易污染手指。礦藏薄片在透射光下一般不透明,極薄片能透光,呈淡綠灰色,一軸晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈淺棕灰色,反射多色性顯著,Ro灰色帶棕,Re深藍(lán)灰色,反射率Ro23(紅),Re5.5(紅),反射色、雙反射均明顯,非均質(zhì)性強(qiáng),偏光色為稻草黃色。石墨屬?gòu)?fù)六方雙錐晶類,呈六方板狀晶體,常見(jiàn)單形有平行雙面、六方雙錐、六方柱,但無(wú)缺晶形罕見(jiàn),一般呈鱗片狀或板狀,集合體呈細(xì)密塊狀、土狀或球狀。
石墨晶體具典型的層狀結(jié)構(gòu),碳原子排列成六方網(wǎng)狀層,面網(wǎng)結(jié)點(diǎn)上的碳原子相對(duì)于上下鄰層網(wǎng)格的中心。重復(fù)層狀為2的是石墨2H多型,屬六方晶系,即一般所指的石墨;若重復(fù)層狀為3的則為石墨3R多型,屬三方晶系,但在天然石墨結(jié)構(gòu)中不能獨(dú)自分離出來(lái)。在石墨晶體結(jié)構(gòu)中,層內(nèi)碳原子的配位數(shù)為3,具共價(jià)金屬鍵,距離0.142nm,層與層間以分子鍵相連,距離為0.340nm,此種特別的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵性使石墨具有一些特別的工藝功能。