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碳纤维粉也叫磨碎碳纤维是将高强高模碳纤维长丝经特殊技术表面处理、研磨、显微甄别、筛选、高温烘干后而获得的等长圆柱形微粒，它保留了碳纤维的众多优良性能，并且形状细小、表面纯净、比表面积大，易于被树脂润湿均匀分散，是性能优良的复合材料填料。碳纤维粉颜色为黑灰色。
- ≥95
- 1.75
- 碳纤维粉
- ≥3500
- 概览
- 材料简介
- 材料特质
- 应用案例
- 分类
- 用途
- 导电原理
- 热传导
- 晶体石墨
- 热导率理论
石墨碳素
石墨粉是一种矿物粉末，主要成分为碳单质，质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1.9～2.3。在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。常温下石墨粉的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；材料具有耐高温导电性能，可做耐火材料，导电材料，耐磨润滑材料。
不同高温下与氧反应，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，石墨粉较易被酸氧化；在高温下，还能与许多金属反应，生成金属碳化物，在高温下可以冶炼金属。
石墨粉是化学反应很灵敏的物质，在不同的环境里面他的电阻率都会变，也就是他的电阻值会变，但有一点是不会变的，石墨粉是很好的非金属导电物质之一，只要在绝缘的物体里面保证石墨粉不间断，像一条细线那样也会通电的，但是，电阻值是多少，这个数值也没一个准确的数，因为石墨粉的粗细不一样，用在不同的材料和环境石墨粉电阻值也会不一样。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：
（1） 耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
（2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。
（3） 润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
（4） 化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
（5） 可塑性：石墨的韧性好，可连成很薄的薄片。
1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂，冶金炉的内衬。
2、作导电材料: 在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极，石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。
高纯亚微米石墨粒子有着非常广泛的应用领域：电子信息的显像管、显示器制造行业的黑底导电涂料、由液晶显示构成的装置、传感器及色分解器上采用的感光性黑色涂膜、平板显示器中彩色液晶等离子三原色境界部分用于提高发射效果及采色对比度、超细钨、钼丝拉制等各种涂料，高级润滑油及润滑脂制造业、高性能蓄电池用泡沫铁镍制造业以及感光胶片等众多行业广泛应用高纯亚微米石墨粒子。
高纯石墨超微细粉有胶体石墨粉，主要应用于钢笔专用、粉末冶金专用、润滑油专用、润滑脂专用、干电池专用、导电涂料专用、润滑涂料专用、国防科工委、科研机构的科学研究、民用核电专用、航天航空专用及战略性电力干扰武器、烟幕屏蔽武器的研制等，我国生产的胶体石墨粉是我国石墨行业的发展行业标兵，部分技术已达国际领先水平。
格兰粉（密封防粘脂）性能与用途：耐高温3000摄氏度，耐高压40KG，用于船舶、飞机、机车、汽车、工程机械及各种大型石油、化工、电业机械的金属结合面、法兰联接部位的密封与防粘。
特种石墨涂料：水基石墨涂料、导电石墨涂料、溶积石墨涂料、内外石墨涂料、拉丝石墨涂料、润滑石墨涂料、玻纤涂料、电视机石墨涂料及特种涂料、各种非金属材料、纳米级材料生产工艺、设计方案。处理各种防腐设备，承接各种防腐设备处理。品种多样，规格齐全，产品执行《中华人民共和国国家标准》。 专用机械设计制造各种精细化工设备、各种磨机及配方工艺。
工业
石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好，渗透率低等特点，就大量用于制作热交换器，反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。 作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料: 由于石墨的热膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器的铸模，使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确，表面光洁成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚，区域精炼容器，支架夹具，感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管，棒、板、格棚等元件。 石墨还能防止锅炉结垢，有关单位试验表明，在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。 石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后，可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。 此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料，美国已用它做为汽车电池。随着现代科学技术和工业的发展，石墨的应用领域还在不断拓宽，已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料，在国民经济中具有重要的作用。
国防
用于原子能工业和国防工业: 石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中，铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点，稳定，耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高，杂质含量不应超过几十个PPM 。特别是其中硼含量应少于0.5PPM 。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴，导弹的鼻锥，宇宙航行设备的零件，隔热材料和防射线材料。
一般橡胶是绝缘的，如果需要导电那么就需要添加导电物质，石墨粉具有优越的导电性和润滑脱模性。把石墨加工成石墨粉，具有优良的润滑，导电性能，石墨粉的纯度越高，导电性能越好。很多特种橡胶制品厂需要导电橡胶，那么用石墨粉添加到橡胶里面可以导电吗？答案是可以的，但是也有一个问题，石墨粉在橡胶中的比例是多少呢？有的企业用的比例是不超过30%，这类的是在耐磨橡胶产品上面的，像汽车轮胎等等，也有特种橡胶厂的比例是100%，这样的才会导电，导电的基本原则是导电体不能中断，就像一根电线，如果中间断了那么也就不会通电了，导电橡胶里面的导电石墨粉就是导体，如果石墨粉被绝缘的橡胶隔断了，那么也就不导电了，所以石墨粉比例少了导电的效果恐怕也不好。
石墨的热传导(heat conduction of graphite)
石墨体内存在温度梯度时，热量从高温处向低温处的流动。表征石墨导热能力的参数是热导率。热导率入是单位时间内、单位面积上通过的热量q(热流密度)与温度梯度grad T之间的比例系数。
q=–λgrad T
(1)式中负号表示热流方向与温度梯度方向相反。式(1)常称为热传导的傅里叶定律。假如垂直于x轴方向的截面积为ΔS，材料沿x轴方向温度梯度为dT/dx，在Δτ时间内，沿x轴正方向流过ΔS截面的热量为ΔQ，在稳定传热状态下，式(1)具有如下的形式：
(2)热导率的法定单位是W·m·K。对于不稳定传热过程，即物体内各处温度随时间而变化。与外界无热交换，本身存在温度梯度的物体，随着时间的推移，温度梯度会趋于零，即热端温度不断降低和冷端温度不断升高，最终达到一致的平衡温度。在这种不稳定传热过程中，物体内单位面积上温度随时问的变化率为：
(3)式中τ为时间，ρ为密度，cp为质量定压热容。λ/ρcp常称为石墨的热扩散率或导温系数，常用单位为cm/s。
单晶
石墨单晶 纯净的天然鳞片石墨、高定向热解石墨，这些石墨晶体，缺陷较少而且尺寸较大，一般可认为是较完善的石墨单晶。对这类石墨的热导有过相当多的研究。在压应力下，经过3000K以上处理的热解石墨，其体积密度为2.25g/cm，接近单晶的理论密度2.266g/cm，其(002)衍射峰半宽角展只有0.4°(镶嵌角)，也十分接近于理论值零度。这种石墨的热导率见表1。这些数值一般认为可代表单晶石墨的相应数值。沿两个主方向的热导率：沿层面的记为λa，沿垂直于层面的则记为λc。 在常温下λa比λc大200倍左右。温度升高，这个比值有所下降，但仍然很大。所以由微晶组成的多晶石墨，其热导为微晶层面热导率λa所控制，λc几乎可不予考虑。天然鳞片石墨的λa在常温下为280～500W/(m·K)之间，比值λa/λc在3～5之间，可见其晶体的完善程度远不如高定向热解石墨。 晶体结构高度规整的热解石墨，La在2000nm以上，由低温到高温，其导热率随温度的变化呈钟罩形。 在温度远低于石墨晶体层面热导的特征温度θλ下： λa∝exp(–θλ/bT) (5) 式中b约等于2，θλ有时称做德拜温度，但与表征热容的德拜温度不同(见炭质材料和石墨材料的热容)。在温度远高于θλ时，则有 λa∝T(6) 按式(5)，在低温下，λa随温度T的增高而上升；按式(6)，在高温下，λa则随温度的增高而下降。在低温和高温之间，(5)、(6)两式都起作用，在这两种作用互相匹敌时，λa达到最大值。这就是形成钟罩形曲线的原因。 在不太低的温度下，石墨晶体的导热载体是声子，式(3)可简化为： λ=γρcVvl (7)式中ρ为密度，cV为质量定容热容，v为声子传播速度，l 为声子两次散射或碰撞之间的平均自由程，γ为比例系数。在低温下，l的大小由晶界散射所制约，l的大小与微晶的尺寸相当。所以λa～T曲线峰值的高度和位置为石墨晶体的尺寸(微晶a向直径La)所控制。热解石墨的退火温度越高，晶体越完善，La随之增大，因而热导率λa增高，峰值增大，峰位向低温侧移动。 两种石墨晶体，晶粒a向直径分别为La.1和La.2，热导率峰位分别为Tm.1和Tm.2，这些参数之间有如下关系： (8)提供了一种由热导率数据估算La的方法。由这种方法得到的La数值与由X光衍射法的大体相当。
热导椭球
晶体两个主方向的热导率为λa和λc，沿任一方向Ф的热导率为λФ，Ф为这一方向与晶轴c的交角，有 λФ=λasinФ+λccosФ (9) 式(9)pT形象地用以长径为旋转轴的一个旋转椭球来表示。椭球的半长径为λc，半短径为λa。这一椭球称为石墨的热导椭球。在任一方向的热导率λФ，可由椭球在该方向上的半径γФ来表示： λФ=1/γФ(10) 在该方向上的半径越短，热导率越大。
多晶石墨
多晶石墨的热导率为众多因素所左右：骨料与黏结剂的种类和配比、成型条件、热处理温度等制造工艺有显著的影响；微晶的尺寸与分布、孔隙的数量和形状等结构因素，其影响尤为突出。不同石墨品种之间，热导率千差万别，即使同一种石墨，不同批次之间也有相当大的差异。影响因素虽多，但控制热导率的基本规律不变。在以声子热导为主的温度区界内，仍为式(7)所表明的规律所控制。 多晶石墨由众多的微晶组成。多晶石墨的热导通过微晶的层面传递(a向热导)，因为微晶的λa比λc约大两个数量级，c向热导可忽略而不计。在中等温度下，微晶的λa主要为两种散射过程所控制：1.晶界散射所控制的热导λB，微晶尺寸La越大，λB越大。2.声子间互相碰撞引起的散射所控制的热导λu，温度越高，这种散射越强烈，λu随温度的增高而减小。λa、λB、λu之间有如下关系： 1/λa=1/λB+1/λu (15)在任一方向(x方向)的热导率λx取决于多晶石墨中微晶的取向和分布。由于热量传递的路径蜿蜒曲折，微晶之间还可能存在非晶态及不完善的晶态炭素物质，过渡性炭素物质，λx与λa之间的关系中应列入一个校正系数αx，即： (16)由理论分析，λu随温度的变化数据列在表3中。再把不同温度下热导率的实测数据与理论式(16)比较，即可得到λB和αx。对一种挤压成型的核石墨PGA和模压成型 热导率随温度而变化的情况，对几种模压石墨，λ–T曲线都呈钟罩形。
石墨晶体热导率的理论，十分繁杂，依靠计算机的帮助取得了不少进展，但还有不少问题有待进一步的探讨。兹仅以无缺陷理想石墨晶体的层面热导率λa为例，把晶格振动波加以量子化，形象地把振动波称为声子，振动波是向量，可称为波矢。波矢的能量和状态是晶体倒易点阵的函数。整个晶体的倒易点阵可用一个小区域来代表；这一区域叫做布里渊区。只要把声子在这一区域内的能量和状态搞清楚，声子在整个晶体内的情况也就了如指掌了。
石墨晶体的布里渊区是一个六角棱柱体。如果只讨论石墨晶体层面的热导率，作为一种简化模型，只讨论声子在正六角形面上的运动情况就够了。这种二维情况使问题大为简化，处理较为方便。用n代表波数，在[nx，ny]平面上，六角形截面的面积，可用一个半径为nm的圆面来代表，由此得出公式(11)，式(11)中a是石墨一个晶格参数，a=0.246×10cm。nm就是声子振动的最大波数，即声子在单位长度上的振动次数。声子运动速度v与波数n的乘积是声子的频率，声子的能量与频率成正比。声子的最大角频率wm=2πvnm，而2πnm称为最大角波数，常记为qm。qm=1.55X10cm。
把声子的运动情况加以分类，每一类称为一个声子分支，每一分支给予一个代号。在布里渊区的正六角形层面上有好几个声子分支，主要的有3个：纵向分支，最大频率为37THz，速度为vL=2.36×10cm/s；2.TA，横向分支，最大频率为25THz，速度为vT=1.59X10cm/s；3.低TA分支，又称为弯曲振动分支，最大频率为14THz，速度为vb=0.53×10cm/s。此外还有折叠LA分支、横向光学分支TO等，这些非主要分支的频率都低于4THz，而且与其他分支发生强烈的相互作用，因此小于4THz，即角频率小于wc=2.5×10S的这些分支，在热量传输中不起什么作用，可以忽略不计。wc称为声子角频率下限。低TA分支的速度与LA、TA相比低很多，也可不予考虑。在这种大为简化的情况下，只考虑LA、TA这两个分支，并且只考虑热导，不涉及热容。这就是所谓二维声子气模型。由此可定义一个德拜速度vD：
(12)由以上列举的数据得到：德拜速度vD=1.86×10cm/s，声子最大角频率wm=vDDqm=2.88x10s。
在热导载体为声子所垄断，即在常温和不太高的温度下，理想石墨晶体的层面热导率为λ，则
(13)式中ρ为理想石墨晶体的密度2.266g/cm，γ为格林爱森系数(见石墨的热容)，可取γ=2，由此得到
木炭粉. 1.冶金： 木炭 冶炼的生铁一般具有细粒结构， 铸件 紧密，没有裂纹的特点，用木炭生产的生铁含 杂质 少，适于生产 优质钢 。. 在有色金属生产中，木炭常用作表面 助熔剂 ，既可减少熔融金属的飞溅损失，又可降低熔融物中气体的饱和度。. 大量木炭 ...
粉末活性炭(5张) 1．饮料用活性炭. 以木屑为原料，采用磷酸法生产工艺精制而成，具有发达的中孔结构，吸附容量大，快速过滤等特点。. 主要适用于各种可乐、果汁、酒类等饮料以及饮用水的净化处理。. 2．水处理用活性炭. 粉末活性炭因其优异的空隙结构 ...
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炭精或石墨 是指碳的同素异形体，黑灰色的半结晶体，鳞片状含油脂。这些特性将它的用途局限在把它作为一种艺术家的颜料使用，但是人们的确很乐意将之用作铅笔（PENCILS），特殊工业涂料，或是作润滑剂。1664年石墨首次在英国的巴罗戴尔（Barrowdale）开采，并将一小块固定在细棒上来书写。
鳞片石墨经过深入加工，又可以生产出石墨乳，用于润滑剂、脱模剂、拉丝剂、 导电涂料 等。. 还可以生产 膨胀石墨 ，用于柔性石墨制品原料，如柔性石墨密封件及柔性石墨复材料制品等。. 鳞片石墨品种，按含碳量的高低分类：如含碳量在99.99-99.9%之间为 ...
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中 ...
