第十章 煤基炭素材料.ppt

第十章煤基炭素材料第一节炭素制品及其特性炭素制品通常指的是炭制品和石墨制品。它们是由各种以碳元素为主的原料(如无烟煤、焦炭等)经过一系列加工(主要是煅烧、焙烧和石墨化等炭化过程)所形成的。
这些基础原料在高温炭化过程中发生缩聚、脱氧等反应，使其结构中的非碳杂原子脱除，以碳为主的结构逐渐稠环化，从而转变为分子结构排列较整齐的炭制品及分子结构排列整齐的人造石墨。
炭制品中除碳元素外，还含有微量的氢、氧、氮等其他元素，而石墨制品几乎只有碳元素。炭素制品广泛地用于冶金工业、化学工业、机械工业、建筑材料和国防尖端工业等各个部门。炭素制品具有下列独特的优异性能：
1)耐热性强在无氧的条件下，它可以在l000℃以上，甚至高达2000℃的温度下使用，其机械强度比常温时高，如在室温下，其平均抗张强度为20MPa左右，而在2500℃时为40MPa以上，这是其他材料难以比拟的。
2)热膨胀性低如人造石墨的热膨系数为(3-8)×l0-6／℃或更低，对热冲击有极高的抵抗能力。
3)耐腐蚀性好无论是在有机或无机溶剂中，均不能溶解。在非强氧化性的酸、碱、盐的溶液中不发生反应，有良好的稳定性。炭素制品广泛地用于冶金工业、化学工业、机械工业、建筑材料和国防尖端工业等各个部门。炭素制品具有下列独特的优异性能：
4)导电、导热良好
5)密度小、重量经、有自润滑性。
6)抗放射线性强由于对中子吸收较少，减速能很大。因此，用放射线照射时，碳几乎不发生反应。
7)无毒性和无腐蚀性。根据炭素制品的用途不同，可归纳为以下几类：
导电材料。
结构材料
耐火材料
耐磨和润滑材料
用于铸模和压模，使铸件尺寸精确，表面光滑。
用于核能工业、军工和宇航等特殊用途
特殊用途的新型石墨材料。生产炭素制品的原料炭素制品的生产炭素制品的生产煤制活性炭活性炭的分类活性炭的制造活性炭的用途