矿物质石墨(石墨有哪些矿物组成) 石墨矿物原料的特性(一)& nbsp& nbsp& nbsp石墨是碳元素的结晶矿物之一，具有润滑性、化学稳定性、耐高温性、导电性、特殊导热性、可塑性、涂层性等优异性能。它的应用领域非常广泛。 石墨在冶金工业中主要用作耐火材料；在铸造工业中用作铸模和防锈涂料；在电气工业中，它用于生产碳电极、电极碳棒和电池。制备的石墨乳液可用作电视显像管的涂层，制备的炭制品可用于发电机、电机、通讯设备等多方面。机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂；在化学工业中用于制造各种耐腐蚀的器皿和设备；核工业中用作中子慢化剂和原子反应堆的防护材料；在航天工业中，可用作火箭发动机尾喷管的喉衬，火箭和导弹的隔热耐热材料，人造卫星的无线电连接信号和导电结构材料。 此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的抛光剂和防锈剂，也是制造铅笔、墨水、黑漆、墨水和人造金刚石的原料。 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扩大，已经成为高科技领域新型复合材料的重要原料，在国民经济中发挥着重要作用。 & nbsp& nbsp& nbsp石墨的化学成分是碳(C) 天然石墨很少是纯的，通常含有10% ~ 20%的杂质，包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化钙、五氧化二磷、氧化铜、五氧化二钒、H2O、硫、氧化铁、氢、氮、二氧化碳、甲烷、氨等。 石墨矿物为铁黑色和钢灰色，带有亮黑色条纹；金属光泽，隐晶质骨料暗淡不透明；解理{0001}完全，硬度各向异性。垂直解理面为3 ~ 5，平行解理面为1 ~ 2；较软，密度为2.09 ~ 2.23克/立方厘米。有滑腻感，容易污染手指。 矿物薄片在透射光下一般不透明，极薄的薄片呈浅绿灰色，单轴状，折射率为1.93 ~ 2.07。反射光下为浅棕灰色，反射多色明显，Ro灰色带棕色，re深蓝灰色，反射率Ro23(红色)，Re5.5(红色)，反射色和双反射明显，非均质性和偏振性强。 石墨属于复杂的六方双锥晶体，是沿{0001}的六方片状晶体。常见的简单形态有平行双面、六角双锥形、六角柱状等，但完整的晶体形态很少，一般呈鳞片状或板状，集合体呈致密块状、土状或球状。 & nbsp& nbsp& nbsp石墨晶体具有典型的层状结构，碳原子排列在六角网络层中，表面网络节点处的碳原子相对于上下相邻层的中心。 层2的重复是石墨2h多型，属于六方晶系，即通常所说的石墨；如果重复层为3，则为3R型石墨，属于三方晶系，但在天然石墨结构中不能单独分离。 在石墨的晶体结构中，层内碳原子的配位数为3，有共价金属键，间距为0.142nm，层与层之间通过分子键连接，间距为0.340nm，这种特殊的晶体结构和化学键使得石墨具有一些特殊的工艺性能。 & nbsp& nbsp& nbsp由于碳原子紧密排列在石墨晶格的原子层中，热振动困难，所以石墨能耐高温，具有特殊的热性能。 石墨熔点3850℃，沸点4250℃，吸热6.9036×107J/kg，高温电弧燃烧后失重很小。在2500℃时，其强度比室温时提高一倍，热膨胀系数小(1.2×10-6)。当温度突然变化时，它的体积变化很小。 因为石墨晶体中有容易流动的电子，所以它的导电性和导热性与金属一样好。 但随着温度的升高，热导率降低，在极高的温度下趋于不导热。 石墨具有良好的化学稳定性，不受酸、碱和有机溶剂的侵蚀。 石墨的润滑性与二硫化钼和四氟乙烯相近，在润滑介质中的摩擦系数小于0.1，尤其是鳞片石墨的润滑性更好。 此外，石墨具有包覆性和可塑性。当它涂在固体物体表面时，能形成一层牢固附着的薄膜，保护固体，并能制成任何复杂形状的产品。 & nbsp& nbsp& nbsp由于石墨的工艺性能和用途主要取决于其结晶程度，因此，在中国工业中，石墨矿石主要分为结晶(鳞片状)石墨矿石和隐晶(土状)石墨矿石。 在晶状(鳞片状)石墨矿石中，石墨晶体直径大于1μm，为鳞片状；矿石品位低，但可选性好；与石墨伴生的矿物通常有云母、长石、应时、透闪石、透辉石、石榴石、少量黄铁矿、方解石等。，有的还伴有金红石、钒等有用成分。矿石具有鳞片状、花岗岩鳞片状或粒状变质结构，以及片状、片麻状或块状结构。 在隐晶质(土状)石墨矿石中，石墨晶体直径小于1微米，是微晶的集合体，晶体形态只有在电子显微镜下才能看到。矿石品位高，但可选性差；与石墨伴生的矿物通常有应时、方解石等。矿石具有细微的鳞片-隐晶质结构，块状或土状结构。 我国石墨矿绝大多数为结晶(鳞片)矿，约占石墨矿总储量的98%，分布于区域变质和岩浆热液型石墨矿床中；隐(土状)石墨矿主要分布在接触变质矿床中。 实际上，石墨矿石中的石墨片直径是不均匀的。所谓的结晶石墨矿石也可能含有隐晶石墨。含量较高时，通常称为混合石墨矿，隐晶质石墨矿也可能含有少量鳞片石墨，鳞片直径略大于1 μ m。 & nbsp& nbsp& nbsp石墨矿的自然类型通常是根据其容矿岩石的岩性来划分的，各种矿床都有自己的石墨矿自然类型。 在区域变质矿床中，晶状(鳞片状)石墨矿主要有片麻岩、片岩、大理(拉斑玄武岩)、麻粒岩和混合岩。花岗岩、闪长岩、长英质等自然矿石类型主要发育在岩浆热液矿床中。 隐(土状)石墨矿主要发育在接触变质矿床中的天然板岩和千枚岩。
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