碳素材料
碳素材料，按其原子在结构中排列不同，碳有三种同素异形体，即金刚石、石墨和无定形碳，它们的物理性能、化学性质及用途也各不相同。
碳素材料基本信息
| 中文名称 | 碳素材料 | 外文名称 | carbons |
|---|---|---|---|
| 拼音 | tansucailiao | 类型 | 材料 |
1、金刚石 :是目前所知自然界中最硬的物质，其晶体构造基本上为面心立方格子，每个碳原子都被周围四个碳原子所围绕，以共价键相连，强度高，莫氏硬度为10，所以通常用作切削、磨削和切割材料。当金刚石中含有微量杂质时，有半导体的性能，可以做高温整流器或固体微波器件等。
天然金刚石又是贵重宝石(金刚钻)。金刚石分为Ⅰ型、Ⅱ型和六方型三种。Ⅰ型的杂质含量较高，其中氮的含量在0.0025%~0.2%,绝大多数天然金刚石属此型。Ⅱ 型是极纯的金刚石，结晶完整，氮的含量少于0.001%，导热性良好,具有半导体性能。天然金刚石中1%~2%属此型。用特殊的人工方法(如超高压高温法)可以将非金刚石结构的碳转化为金刚石，即人造金刚石。
2、石墨:碳原子以四配位多面体组成网层，网层之间以分子键联结，形成六方晶片。石墨是特殊的无机非金属材料，兼有金属和塑料的性能和其他一系列特性，在冶金、化工、电力和电子、机械、纺织和原子能等工业部门获得广泛应用。
石墨的用途与其性质密切关联。
①耐高温、热稳定性良好，在3600℃下也不熔化，因此用作冶金工业中坩埚(见彩图)、炉内的耐火材料等。
②有良好的导热和导电性(比不锈钢高4倍),导电系数随温度升高而降低。用来制造电极、电刷、碳棒、换热器、冷却器等。
③化学稳定性好，能耐酸、碱和有机介质的侵蚀，普遍用以制造酸碱工业、石油化工、纺织、造纸等工业的换热器、燃烧塔、反应槽、冷却器、吸收塔、泵和加热器等。
④润滑性能与二硫化钼相近，耐磨，摩擦系数小于0.1,可在-200~2000℃和100m/s转速下使用，用来制作密封圈和轴承时，不用加润滑剂。
⑤可塑性好，能延展成透光、透气的薄片。
⑥有良好的中子减速性，用做原子反应堆中减速材料。此外，还用做固体燃料火箭中的喷嘴、航天设备的零件、隔热和防射线材料。石墨最大的缺点是在高温下易氧化，需要在保护气氛下使用。
石墨矿有晶质和隐晶质之分。晶质石墨矿有致密结晶和鳞片结晶两种，前者晶粒大于0.1mm,含碳量在60%~65%，甚至高达80%~90%，但可塑性、可浮选性差。鳞片结晶石墨矿的品位虽低(3%~5%或10%~25%)，但性能好。隐晶质石墨又称土状石墨,含碳量可高达90%以上，但性能差。世界上所产石墨半数为土状。
苏联是石墨矿储量和产量最大的国家。中国石墨资源也较丰富，多半是鳞片和隐晶石墨。由于石墨矿品位不高,需经选矿和提纯，常用的浮选法(石墨为疏水性)和重选法(石墨相对密度小，为1.9~2.3)，可使成品中的含碳量达90%,有些制品还需采用化学提纯,使含碳量提高到97%~99%或高温提纯至99.9%。
3、无定形碳 :碳原子排列无序，或构成的晶粒过小。煤、天然气、石油或其他有机物在1000℃左右碳化得到的无定形碳是多孔材料，其表面积很大。产品有炭黑、活性炭等。
碳素材料造价信息
碳素材料常见问题
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碳素晶体发热板的材料是碳素晶体。碳素晶体是由改性的碳素类材料，在高温、高压环境中，经过球磨、软化、提纯、萃取等多道工序而提炼出的纳米级微小晶体。大量的碳素晶体在电场作用下，能够相互摩擦、震荡，晶体在电...
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炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料，其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料，而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。为了简便起见，有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。
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【碳素纤维】又称碳纤维（Carbon Fiber，简称CF），学名叫“聚丙烯腈基碳纤维”，是由碳纤维与相关的基体树脂（如环氧树脂）备制的复合材料，其多项物理力学性能可以与金属媲美。由于它特有的耐高温（...
碳素材料文献
碳素物质对含碳耐火材料的浸渍
对冶金用含碳刚玉耐火材料在负压条件下进行了浸渍,探讨了采用不含苯并吡的碳素物质来取代煤焦油沥青进行浸渍耐火材料的可能性。
在LED照明市场崛起、有机EL照明的开发不断获得进步使得新一代照明备受关注的情况下，通过采用新材料提高性能，使其带有柔性从而开拓独特用途的尝试越来越多。 位居“新材料”日文频道2009年新闻排行榜首位的是，白色LED用SiAlON类荧光体材料实现实用化的报道。与原来的硅酸盐类材料相比，SiAlON类材料的亮度和颜色相对于温度上升的变化较小。预计将面向液晶电视背照灯和LED照明，实现数十亿日元/年的业务规模。 位居排行榜第5名的是采用高导电性透明树脂电极代替ITO并试制出了柔性有机EL照明面板的新闻。虽然可以通过实现柔性化来制造出新概念产品，不过为此需要在树脂薄膜上低温成膜。而ITO在低温工艺中存在导电性无法提高的问题。据介绍，在此次试制中通过采用PEDOT/PSS（3，4-乙烯二氧噻吩/聚4苯乙烯磺酸钠）类透明树脂，“导电性提高了6倍左右”。 2009年不仅是新一代照明的研究取得了进步，PEDOT/PSS类材料的研究也取得了进展。例如，普利司通在“SID Display Week 2009”研讨会上发表演讲，宣布该公司的电子纸用透明电极替代ITO的PEDOT/PSS的实用化已经有了眉目。日本山梨大学也成功试制出了透射率为89％、电导度高达443S/cm的PEDOT/PSS薄膜，该大学表示，在此前发布过的透明度接近90％的PEDOT/PSS薄膜中，此次产品实现了最高的导电性。今后，替代ITO采用PEDOT/PSS类材料的趋势将会加速。 能够让人感受到碳纳米管（CNT）和石墨烯等碳类新材料用于电子元件的研究正在稳步推进的新闻是排名第4的富士通出展“国际纳米技术综合展（Nano Tech 2009）”的报道。 此前提到碳类材料，大都是通道层采用CNT的晶体管的研究较多，现在已经开始使用石墨烯等多种碳材料。石墨烯是苯环连接到蜂窝状的六元环薄片，通道层采用石墨烯的晶体管具有载流子迁移率高、容易制造的优点。 CNT方面，除了晶体管外，用于凸块（Bump）以及布线等进一步考虑到实用化的研究也颇受瞩目。如果将CNT用于凸块，即使受到热应力和机械应力，LSI也不容易破损，此外还有可能用于散热和电感器。用于布线方面，希望CNT能够代替细微化进一步发展后就无法顺利进行均匀布线的铜（Cu）。e
内容涉及传统陶瓷与先进陶瓷材料、玻璃、半导体、晶体、碳素材料（碳纤维、石墨和金刚石）、耐火材料以及建筑材料等。
第一章电极概述1
第一节自焙电极3
一、自焙电极概述3
二、自焙电极的指标要求4
第二节碳素材料的性质5
一、碳素材料的物理性质6
二、碳素材料的化学性质7
第三节电极糊8
一、制造电极糊的原料9
二、电极糊的生产工艺12
三、电极糊的质量控制13
四、密闭炉电极糊质量标准15
五、不同炉型电极糊的技术指标16
第四节电极糊塑性的测量方法16
第五节电极糊的烧结20
一、焙烧电极的热源20
二、电极糊烧结的三个阶段23
三、电极糊烧结过程中物理性质随温度的变化情况25
四、影响电极烧结速度的因素28
五、电极糊的管理28
第二章电极的管理30
第一节对电极的要求和电极工作参数31
一、对电极的要求31
二、电极工作参数32
第二节电极的接长36
一、电极筒焊接技术要求36
二、制造电极筒的设备37
三、电极筒的制造过程38
四、炉上的焊接40
五、电极筒内焊接筋片及铁筋的作用40
第三节电极糊的装填41
一、电极糊高度的确定方法42
二、电极糊高度的测量方法43
三、测电极糊高度的要求45
第四节电极的压放45
一、电极组合把持器的主要部件46
二、调整压力的工具和注意事项48
三、电极的压放50
第五节电极的提升与下降54
第六节压放时间的确定55
一、电极电流与压放时间的关系55
二、影响压放时间的因素56
第七节电极糊的消耗62
一、电极糊质量的影响62
二、电石炉使用的原料的影响63
三、利用电流、电压调节64
四、操作的影响66
第三章电极故障与处理67
第一节电极硬断67
一、电极硬断的原因67
二、电极硬断的处理方法69
三、预防电极硬断的方法72
第二节电极流糊75
一、电极流糊的原因75
二、电极流糊的处理方法76
第三节电极软断76
一、电极软断的四种情况76
二、电极软断的原因77
三、 电极软断的处理方法78
四、电极软断的预防79
第四节电极糊悬料80
一、电极糊悬料的原因80
二、电极糊悬料的处理方法81
第五节电极压放困难81
一、电极压放困难的原因81
二、电极压放困难的处理方法82
第六节电极过烧82
一、电极过烧的原因82
二、电极过烧处理办法及预防措施83
第七节电极故障的发现与判断83
第八节电极筒在接触元件内烧坏案例85
第四章电石炉的启动89
第一节开新炉90
一、电烘炉的准备90
二、试送电92
三、焙烧电极92
四、升温阶段94
五、注意事项95
六、正常生产96
第二节大修后的开炉97
第三节停炉后的开炉98
第四节电极硬断后的开炉101
第五章中空电极104
第一节中空电极工艺流程105
第二节中空电极的作用108
第三节工艺条件及设备参数109
第四节工作程序110
第五节输送系统的维护113
第六节中空粉料的投入对电石炉操作的影响114
参考文献117 2100433B
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