石墨是碳的同素異形體之一，其原子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出獨(dú)特的層狀排列 —— 每個碳原子與相鄰三個碳原子形成共價鍵，構(gòu)成正六邊形的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而層與層之間*依靠微弱的范德華力連接。這種特殊結(jié)構(gòu)賦予了石墨諸多優(yōu)異性能：質(zhì)地柔軟，莫氏硬度*為 1-2，用指甲即可在紙上留下灰黑色痕跡，這也是它成為鉛筆芯**原料的關(guān)鍵原因；同時具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，常溫下導(dǎo)電率約為 10^4 - 10^5 S/m，遠(yuǎn)超多數(shù)非金屬材料，因此常被用于制作電極、散熱片等元件。此外，石墨的化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)，除強(qiáng)氧化性酸（如濃硝酸、濃硫酸）外，幾乎不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，即便在高溫環(huán)境下也能保持穩(wěn)定，這讓它在冶金、化工等高溫領(lǐng)域擁有不可替代的地位。石墨在鉛筆制造中的應(yīng)用史石墨粉與樹脂混合可制成導(dǎo)電復(fù)合材料。陜西石墨填料塔廠家

石墨原礦的純度通常較低（鱗片石墨原礦純度約 5%-20%，土狀石墨原礦純度約 10%-30%），需通過提純工藝提高純度，以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。目前主流的石墨提純工藝包括浮選法、堿酸法、氫氟酸法和高溫法，各有優(yōu)缺點(diǎn)：浮選法是**基礎(chǔ)的提純方法，利用石墨與雜質(zhì)的表面性質(zhì)差異，通過浮選藥劑將石墨與脈石分離，可將石墨純度提升至 80%-90%，成本低但提純效果有限；堿酸法通過堿熔（如氫氧化鈉）分解雜質(zhì)，再用酸（如鹽酸）溶解雜質(zhì)，可將純度提升至 99% 以上，適用于中高純度石墨的制備，但工藝復(fù)雜、能耗較高；氫氟酸法利用氫氟酸溶解硅質(zhì)雜質(zhì)，提純效率高，可將純度提升至 99.9% 以上，但氫氟酸腐蝕性強(qiáng)、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)高；高溫法通過在 2800-3000℃的高溫下加熱石墨，使雜質(zhì)（如硅、鐵等）揮發(fā)，可得到純度 99.99% 以上的超高純石墨，是制備核級石墨、半導(dǎo)體用石墨的關(guān)鍵工藝，但能耗極高、設(shè)備投資大。陜西石墨填料塔廠家石墨電極的接頭部位需保證良好的導(dǎo)電性。

石墨因具有高比表面積、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)及良好的導(dǎo)電性，成為理想的化工催化劑載體。在多相催化反應(yīng)中，催化劑活性組分（如金屬納米顆粒）需負(fù)載在載體表面以提高分散性，避免團(tuán)聚失效。石墨載體表面的微孔與介孔結(jié)構(gòu)能為活性組分提供充足附著位點(diǎn)，且其層狀結(jié)構(gòu)可通過調(diào)控孔徑大小，適配不同反應(yīng)的分子擴(kuò)散需求。例如，在燃料電池的氧還原反應(yīng)中，鉑納米顆粒負(fù)載于石墨載體上，不僅能提高鉑的利用率（減少貴金屬用量），石墨的導(dǎo)電性還能加速電子傳遞，提升電池催化效率；在有機(jī)合成的加氫反應(yīng)中，鎳 - 石墨復(fù)合催化劑可在溫和條件下實(shí)現(xiàn)高效催化，且石墨載體的化學(xué)穩(wěn)定性能避免催化劑在酸堿環(huán)境中降解。此外，石墨載體還可通過表面改性（如氧化、摻雜）進(jìn)一步優(yōu)化表面活性位點(diǎn)，拓展其在精細(xì)化工、環(huán)境催化等領(lǐng)域的應(yīng)用。

航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧系哪透邷亍⑤p量化和抗輻射性能要求極高，石墨及其復(fù)合材料成為重要選擇。在航天器熱防護(hù)系統(tǒng)中，石墨基復(fù)合材料（如碳 - 碳復(fù)合材料）被用于制作航天器的鼻錐、機(jī)翼前緣等部位 —— 當(dāng)航天器返回大氣層時，表面溫度可高達(dá) 2000℃以上，碳 - 碳復(fù)合材料不僅能承受高溫，還能通過自身的燒蝕作用帶走熱量，保護(hù)航天器內(nèi)部設(shè)備不受高溫?fù)p壞。在火箭發(fā)動機(jī)中，石墨被用于制作噴管喉襯 —— 噴管喉襯需在高溫高壓燃?xì)獾臎_刷下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，石墨的耐高溫性和抗沖刷性可確保發(fā)動機(jī)的推力穩(wěn)定輸出。此外，石墨還可用于制作航天器的天線反射面和結(jié)構(gòu)框架，其輕量化特性（密度*為 1.8 - 2.2 g/cm3）能有效降低航天器的整體重量，減少發(fā)射成本，同時良好的導(dǎo)電性也能保障天線的信號傳輸性能。石墨粉末的粒度大小會影響其使用性能。

石墨烯是從石墨中剝離出來的單層碳原子結(jié)構(gòu)材料，二者在結(jié)構(gòu)和性能上既有關(guān)聯(lián)又有***區(qū)別。從結(jié)構(gòu)上看，石墨烯是石墨的基本結(jié)構(gòu)單元 —— 石墨由多層石墨烯通過范德華力堆疊而成，就像一疊紙張，每一張紙就是一層石墨烯。由于維度的差異，二者的性能截然不同：石墨烯作為二維材料，具有極高的強(qiáng)度（是鋼的 200 倍）、優(yōu)異的導(dǎo)電性（比銅高 100 倍）和導(dǎo)熱性（比石墨平行層面方向還高），同時還具有良好的柔韌性和透光性，在電子器件、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力；而石墨作為三維材料，雖然也具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等優(yōu)勢，但性能遠(yuǎn)不及石墨烯，且質(zhì)地柔軟、易分層。在制備方法上，石墨烯可通過機(jī)械剝離法（從石墨中直接剝離）、化學(xué)氣相沉積法等制備，其中機(jī)械剝離法是**早發(fā)現(xiàn)石墨烯的方法（2004 年，科學(xué)家用膠帶從石墨中剝離出單層石墨烯）；而石墨則通過天然開采或人造合成獲得。盡管石墨烯性能優(yōu)異，但目前大規(guī)模應(yīng)用仍面臨成本高、制備工藝復(fù)雜等問題，而石墨則因技術(shù)成熟、成本低，在現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。石墨粉添加到涂料中可提升導(dǎo)電與耐磨度。安徽石墨攪拌釜廠家

石墨紙薄如蟬翼卻具有良好的導(dǎo)熱性。陜西石墨填料塔廠家

石墨在金屬鑄造行業(yè)中具有多重作用，既是鑄造模具的重要材料，也是改善鑄件性能的變質(zhì)劑，能提升鑄造效率與鑄件質(zhì)量。作為鑄造模具材料，石墨模具（如砂型鑄造用石墨芯、壓鑄用石墨模具）具有耐高溫、不粘金屬、導(dǎo)熱性好的優(yōu)勢，在鑄造鋁合金、銅合金等非鐵金屬時，石墨模具可避免金屬熔液與模具粘連，便于鑄件脫模，同時其快速導(dǎo)熱特性可使鑄件均勻冷卻，減少縮孔、裂紋等缺陷。例如，在鋁合金輪轂鑄造中，石墨芯用于成型輪轂的散熱孔，使用壽命可達(dá) 500 次以上，遠(yuǎn)高于金屬芯的 50-100 次；在精密鑄造中，石墨模具可制備復(fù)雜形狀的鑄件，尺寸精度可達(dá) ±0.1mm。作為變質(zhì)劑，石墨粉（或石墨球化劑）添加到鑄鐵熔液中，可改變鑄鐵的石墨形態(tài) —— 在球墨鑄鐵中，石墨呈球狀分布，大幅提升鑄鐵的強(qiáng)度與韌性，使其可替代部分鋼材用于汽車曲軸、機(jī)床床身等承重部件；在蠕墨鑄鐵中，石墨呈蠕蟲狀，兼具**度與高導(dǎo)熱性，適用于發(fā)動機(jī)缸體、排氣管等高溫部件。陜西石墨填料塔廠家

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