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一.石墨的定义 石墨是碳的一种同素异形体,化学式为C,具有六方或三方晶系结构。它在自然界中以层状晶体形式存在,颜色呈铁黑至钢铁灰色,触感油腻,质地柔软(莫氏硬度1-2级)。其物理特性包括: 1. 导电性:层状结构中自由电子可定向移动,导电性优异。 2.导热性:热导率接近金属铜。 3. 润滑性:层间易滑动,摩擦系数极低。 4.化学稳定性:常温下耐酸、碱及有机溶剂腐蚀。 二.石墨的形成过程 石墨是地质作用的产物,形成需经历两个阶段: 1. 碳质沉积阶段 (1).有机碳来源:古代海洋中的藻类、微生物残骸等生物有(2).机质在缺氧环境中沉积。 无机碳来源:海洋中的碳酸盐岩等含碳矿物。 (3) .沉积层形成:碳质在海底堆积,形成富含有机质的沉积岩层。 2. 变质成矿阶段 (1).温压条件:沉积层随板块运动进入地壳深处,在500-1000℃高温和高压下发生石墨化。 (2).晶体生长:碳质通过热解和变质作用,形成有序的石墨晶核,缓慢生长为晶体。 3.地质类型: (1) 区域变质型:古老含碳地层经区域变质形成(如黑龙江柳毛),规模大但品位低。 (2) 接触变质型:岩浆侵入煤系地层变质(如湖南鲁塘),品位高但结晶程度低。 (3) 岩浆热液型:含碳热液冷却结晶(如新疆黄羊山),规模小且不规则。 三.外观鉴定方法 1. 视觉特征 (1) 颜色与光泽:铁黑至钢铁灰色,具金属光泽;隐晶质石墨(土状)呈土状光泽。 (2)形态:鳞片状、块状或土状集合体。 (3)表面缺陷:检查裂纹、气泡等制造缺陷(如石墨电极需致密无孔)。 2. 物理性质 (1)密度:高纯度石墨密度均匀(2.25 g/cm³),可通过排水法测量。 (2)硬度:极软,指甲可划痕,易碾成薄片。 3. 简单试验 (1)润滑性:涂抹后表面滑腻,摩擦系数低。 (2)导电性:连接简单电路,灯泡发光(需确保接触良好)。 四.石墨的作用 1. 工业核心材料 冶金、电气、机械 2. 尖端科技领域 (1)核工业中子减速剂。 (2) 航天:火箭喷嘴、隔热瓦。 3. 日常应用 (1) 文具:铅笔芯。 (2)润滑:门锁芯防锈润滑剂。 (3) 导热:散热器、热交换器。 4. 新兴材料前驱体 (1) 石墨烯:单层石墨剥离后,强度超金刚石,用于电子器件、储能材料。#石墨烯 #石墨鉴定#天然石墨 #生活服务热点中心 #石墨
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