石墨的特征以及主要的用途石墨的特征以及化学性质( 二 ) _百科达人

石墨是什么？
石墨是碳元素的一种同素异形体，也是一类重要的无机非金属材料，为黑灰色、有金属光泽、质软、有滑腻感，可分为天然石墨和人造石墨。
关于天然石墨
天然石墨作为一种矿物，通常分为鳞片状石墨和隐晶质石墨，一般形成于高温地质条件，广泛分布于变质矿床,由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用形成，具有优良抗热震性、化学稳定性、超高润滑性、热膨胀系数小、导热系数大、耐高温、良导电性。
天然石墨是一类重要的矿物材料，其广泛应用于机械、冶金、石油化工、轻工、电子、电器、国防、军工、航天等国民经济各个领域, 被誉为“万能”非金属材料之一。
天然石墨提纯第一步通常采用物理选矿方法中的浮选法，通过浮选工艺提纯能够得到固定碳含量在90%~98%之间的中高碳石墨。由于石墨矿种的部分杂质呈极细的粒状侵染在石墨鳞片中，即使研磨再细也不能完全单体解离，想要除取这部分杂质得到更高纯度的石墨，必须采用化学法或物理高温法进行深度提纯。
深度提纯法主要有：
碱酸法
氢氟酸法
氯化焙烧法
高温提纯法
石墨的应用
膨胀石墨
膨胀石墨是石墨层间化合物的一种衍生物，是选用优质天然鳞片石墨，经酸性氧化剂处理后的层间化合物，亦称酸化石墨。膨胀石墨比表面积较大, 吸附力强, 具有耐高温、耐高压、密封性好、耐多种介质腐蚀等众多优点，被广泛应用于各种工业。
氟化石墨
氟化石墨是石墨的深加工产品之一，是当前最具经济前景的新型石墨制品。氟化石墨是石墨碳与氟直接反应而制得的一类层间化合物，高氟化度石墨具有优良的热稳定性, 是电和热的绝缘体，不受强酸和强碱的腐蚀。由于氟化石墨具有许多优异性能, 在军事、航空、航天、冶金、机电、化工及特种材料领域具有广泛应用前景。
球形石墨
以优质高碳天然鳞片石墨为原料、采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理，生产的不同细度，形似椭圆球形的石墨产品。球形石墨材料结晶度高，成本低，理论嵌锂容量高。具有优良的导电性和化学稳定性，充放电容量高，循环寿命长，绿色环保。
人造金刚石
金刚石俗称“金刚钻” ，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。它硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探；由于导热率高、电绝缘性好，可作为半导体装置的散热板；它有优良的透光性和耐腐蚀性，在电子工业中也得到广泛应用。
在石墨的应用中
我们要重磅介绍——石墨烯
关于石墨烯
石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积而成的二维蜂窝状碳材料，其结构稳定，是世界上最薄且最坚硬的材料。石墨烯有许多独特的性质，具有零带隙的半导体性质,具有超高的费米速度、载流子迁移率和高热导率、良好的透光特性以及优异的力学性能。
石墨烯结构图
石墨烯具有室温量子霍尔效应、量子隧穿效应等电子传导特性。因此，石墨烯在透明电极、晶体管、传感器、能源存储、高强度复合材料等方面存在广泛的应用前景。
此外，它还具有良好的生物相容性, 尤其是氧化石墨烯在生物和医学领域，如靶向药物输运、细胞成像、生物检测、肿瘤治疗等领域存在广阔的应用前景。
石墨烯制备方法
#物理方法#
主要是以石墨或膨胀石墨为原料，通过各种剥离技术直接获得单层或多层石墨烯片层，包括微机械剥离法、液相剥离法、气相剥离法等，这类方法原料易得，操作简单，能够获得合成量较大石墨烯产品, 但所制备的产品片层尺寸不易控制，且耗费时间、产率较低，从而限制了其量化生产。
#化学方法#
是目前石墨烯研究中广泛采用的一类方法，主要包括氧化还原法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、电化学法等，这类方法基本都能实现大规模制备大尺寸石墨烯。

石墨的特征以及主要的用途 石墨的特征以及化学性质( 二 )

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