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关于石墨的知识

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关于石墨的知识

21世纪被称为“炭世纪”,炭素材料素有“黑金子”的美称。目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、碳纤维、炭/炭复合材料等,而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。炭素新材料广泛用于航空航天、核能、风能、硬质材料制造等行业。9月7日,工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》,其中将实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨核石墨负极材料)等的产业化、规模化。中国的“黑金子”绽放正当时。

特种石墨国产市场前景广阔

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品,在电子、航天、军工、核电、冶金等众多领域都有十分重要的应用。在光伏、模具加工和核电等下游行业快速发展的背景下,“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长,复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨自给率将从目前的20%左右提升至45%。

“黑金子”之王—碳纤维

碳纤维被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业,被誉为21世纪的“新材料之王”。碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品,正受到越来越多人的关注。2010年PAN基碳纤维的全球需求量约5万吨,预计到2014年将超过7.5万吨,到2018年需求量将达到11万吨。目前国内碳纤维总产能为4000吨/年,而实际产量不足2000吨,自给率不足20%,进口替代市场空间巨大。

重点上市公司

关注炭素行业龙头企业,中钢吉炭(000928)、博云新材(002297)等;其他相关上市公司黑猫股份(002068)、*ST东碳(600691)等。

1. 中国的“炭世纪”在临近

9月7日,工信部在哈尔滨第一届国际新材料博览会上解读了即将公布的《新材料“十二五”规划》,中国将利用资源优势大力发展新材料产业,至2015年将形成2万亿产值的新材料产业体系,年均增长率超过25%,新材料产品综合保障能力提高到70%,关键新材料保障能力达50%。“十二五”期间还将组织实施十大重点工程,实现碳纤维、先进储能材料(将带动特种石墨、核石墨负极材料)、半导体材料等的产业化、规模化。

按照有关规划设想,“十二五”期间,我国将以碳碳复合材料为重点,积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺,推进高性能复合材料低成本化、高端品种产业化和应用技术装备自主化。此外,还将提升高性能增强纤维规模化制备水平,积极开展高强、高模等系列碳纤维开发和产业化,加快推广高性能复合材料在航空航天、风电设备、汽车制造、轨道交通等领域的应用。

1.1 炭素材料用途广泛

炭和石墨材料统称为炭素材料,是以碳元素为主的非金属固体材料。炭素材料的理化性能和机械性能在很多特殊条件下优于金属材料和高分子材料,具有良好的导电性能、热稳定性、化学稳定性,较高的耐腐蚀性,高温状态下的高强度、自润滑性等。炭素材料及制品广泛应用于冶金、航空航天、电子、能源、环保等领域。

炭素材料的应用领域广泛

石墨制品:电炉炼钢、刚玉冶炼和黄磷生产用石墨电极、石墨电炭材料等。按通载电流能力可分为普通功率、高功率、超高功率石墨电极。

炭制品:炼铁高炉用炭砖、铝电解槽用阴极炭砖、大型矿热炉用内衬材料、炭电极、炭糊类制品等。

特种炭素材料:航空航天、光伏、核能、电子、医疗、建筑、节能环保等领域,以及作为特殊环境下的结构材料、功能材料。包括特种石墨制品、炭纤维、炭/炭复合材料、炭纳米材料等。

炭素材料一般分为石墨制品类、炭制品类和特种炭素材料三大类,前两者统称为传统炭素材料;后者称为炭素新材料,是未来发展的趋势,用途极为广泛,有着广阔的市场前景。

1.2 传统炭素材料产品升级在加快

传统炭素材料主要应用在炼钢和金属冶炼行业中,80%的石墨电极作为电炉炼钢导电材料;炭砖主要用作炼铁高炉炉底、炉缸和冶金矿热炉内衬材料、电解铝用阴极材料等。

我国炭素行业多年的高速发展已经成为全球最大的石墨电极产销国。炭素制品企业已超过400 家,但其中工序配套、可以批量规模生产的企业只有50 多家,较国外技术仍有一定差距,尤其是大规格石墨电极上仍差距很大,日本已经达到1000mm以上,我国量产的不超过800mm。

传统炭素材料的应用分布:钢铁行业75%,铝、硅、铁合金等冶炼15%,其他10%。

随着我国冶金产业结构的优化升级,被列入落后生产装备的小电炉逐步退出,高功率和超高功率电炉迅速发展,普通功率中小规格石墨电极市场需求大大萎缩,产品严重过剩,高功率石墨电极供需基本平衡,超高功率大规格石墨电极需求量逐年递增。

2010年石墨电极产量达61.13万吨,而国内消耗量42万吨,出口19.1万吨。2011年1-7月出口石墨电极达到15万吨,占国内石墨电极产量的38.96%。其中超高功率石墨电极产量为12.65万吨,同比增加18.96%,占总产量的32.85%。高功率石墨电极产量为14.45万吨,同比增加1.22%。普通功率石墨电极11.40万吨,同比增加14.48%。产品升级在加快。

1.3 炭素新材料前景广阔

炭素新材料是指用于高技术领域的炭和石墨材料,主要用于航空、航天、核能、风能、硬质材料制造、电子、医疗、建筑、环保等行业。21世纪被称为“炭世纪”,就是基于炭材料的优质性能,目前已经形成规模应用的炭素新材料主要有各种特种石墨、炭纤维、炭/炭复合材料等,而更高端的石墨烯和炭纳米材料已经处于突破阶段。

特种石墨被广泛用于光伏行业中的单晶硅/多晶硅炉的加热系统、也作为电火花加工用电极材料、航空航天火箭喷嘴内衬材料,以及高温气冷堆用核电堆芯结构材料等。碳纤维是战斗机、大型客机的重要复合材料、是风能发电叶片的重要材料,也是民用体育休闲产品如网球拍、高尔夫球杆、钓鱼竿等的材料。

2. 传统炭素产业面临挑战

2.1 产能过剩与结构不合理

石墨电极消耗主要随电炉钢、工业硅、磨料、黄磷等产量增加而增加。作为消耗品,石墨电极占特种钢的成本3%-4%,随着炼钢技术的不断进步,吨钢石墨电极的消耗量在逐渐下降,石墨电极的总需求面临严峻考验。而且,电炉炼钢向大型化、超高功率、直流化方向发展,石墨电极的质量也不断提高。

目前美国UCAR、日本东海、昭和电工等石墨电极企业主导产品都为超高功率电极,其中80%左右为500mm以上大规格超高功率电极。而我国超高功率产品占比仅不足30%,与发达国家相比差距较大。使用超高功率和高功率电炉炼钢,要比使用普通功率电炉炼钢节电10%~50%,缩短冶炼时间30%左右,节约单位成本总计10%以上。不过由于我国电炉炼钢的比例还比较低,仅16%左右,与国外发达国家50%以上的比值还有很大差距,提高电炉炼钢的比重将对石墨电极的需求保持稳定增长。

2.2 原料受制于人

生产石墨电极的关键原料是针状焦,采用针状焦制成的超高功率电极炼钢,能有效降低炼钢成本。目前,针状焦生产技术主要被美国、日本等少数国家垄断,我国针状焦产品长期以来依赖进口。针状焦受国外技术垄断,使得其进口价格维持高位。目前针状石油焦等原材料的技术难题已取得了重大突破,但一些关键指标与国外相比还有一定差距。

每年进口的针状焦(包括油系和煤系)约10万吨,占总需求量得近25%。

2.3 钢铁行业结构调整带来机遇

发达国家电炉钢比例已超过50%,我国电炉炼钢的比重只有16%。近年来,国内外电炉炼钢厂纷纷新建和改建大容量和大功率电炉,对直径550~700mm 的大规格超高功率石墨电极的需求增加。国产大规格超高功率石墨电极不能满足需求,多数厂家以使用进口电极为主。根据《钢铁产业调整和振兴规划》和“控制总量、淘汰

落后”的要求,预计到2011 年,我国钢铁行业的电炉钢比将提高至18%~20%之间,电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电极。大规格石墨电极的需求将给长期致力于此类产品研制的企业带来发展空间。

3. 特种石墨国产化突破在即

3.1 特种石墨的分类和应用

特种石墨主要指高强度、高密度、高纯度石墨制品(简称“三高”石墨),广泛应用在半导体、太阳能光伏、核电高温气冷堆材料、模具、粉末冶金、真空热处理等领域。

表:特种石墨的分类及其性能

特种石墨品种主要特性/典型用途

直拉单晶硅炉用高纯石墨:纯度高;结构致密、机械强度高;导热系数较高;线膨胀系数较低;耐高温、抗氧化/直拉单晶炉的加热系统

电火花加工用石墨:结构致密、组织均匀;机械强度高;良好的导热和导电性;良好的电加工性/电火花加工用电极材料

人造金刚石用石墨:纯度高;石墨化度较高;晶粒尺寸大且晶形完整;结构致密,具有一定的机械强度/合成人造金刚石的碳源

模具、连铸石墨:适宜的电阻率;优良的耐氧化性和耐高温性;致密的组织结构、较高的机械强度;导热性高/超硬制品、烧结模具材料、铜、铝、铁及其合金等连铸机用结晶器

光纤用石墨:纯度高;结构致密、机械强度高;导热系数较高;线膨胀系数较低;耐高温、抗氧化/光纤预制棒的制备设备材料、光纤拉丝装置的加热系统

其他特种石墨:核石墨:良好的核性能纯度高;高温机械强度高;热稳定性好。火箭喷嘴内衬材料:耐高温高性好;抗热震性好;高温机械强度高/高温气冷堆用堆芯结构材料、火箭喷嘴内衬材料

按用途分类有电火花加工用特种石墨;铸造模具用特种石墨;钢铁或铜、铝连铸用特种石墨;直拉单晶硅炉用或冶炼贵金属、高纯材料用高纯石墨;合成人造金刚石用石墨;火箭、导弹技术用特种石墨;高温气冷堆用堆芯结构用核石墨。

高纯石墨(光伏)37.31%;机械行业用特种炭材料14.93%;电火花加工用特种石墨14.93%;各种精密石墨模具、连铸石墨26.12%;人造金刚石等特种石墨6.72%。

3.2 国产化进程为特种石墨提供广阔空间

当前我国特种石墨市场处于严重的供给不足状态,国内2010年总产能不足2万吨,实际产量约为9600吨,而需求量却超过5万吨,自给率约为20%。尤其是高质量的特种石墨(等静压)几乎都要进口,其中约80%来自日本,20%来自欧美。“十一五”以来我国加大了对特种石墨的扶持力度,国内炭素企业加大产品升级和转型,纷纷建设特种石墨生产线。“十二五”期间我国特种石墨产量将大幅增长,复合增长率有望达到35%。预计2015年我国各类特种石墨产量将达到4.4万吨左右,自给率有望提升至45%。

当前我国特种石墨产能分布:新成特碳39%;方大碳素22%;兴和永兴16%;中钢吉炭7%;唐山金湾4%;其他12%。特种石墨需求量相对较大的依次是光伏太阳能、电火花及模具加工、核能等。等静压工艺生产出来的特种石墨又称等静压石墨,是目前最成熟也是最先进的生产工艺。我国目前等静压石墨的供给严重不足,2010年的自给率仅有约25%。

表:国内等静压特种石墨供给替代空间巨大

需求量(吨) 2006 2007 2008 2009 2010E

太阳能光伏用石墨4000 5250 6500 7600 8000

电火花加工用石墨2000 2380 2750 3245 3500

金属连铸用石墨500 570 630 690 750

光纤用石墨100 100 120 150 150

烧结模具石墨60 70 80 100 100

真空热处理用石墨100 125 150 180 200

块孔氏热交换器用石墨1000 1250 1500 1750 2000

高温气冷堆用石墨1000

机械密封用石墨80 85 90 95 100

军工用石墨160 170 180 190 200

需求合计8000 10000 12000 14000 16000

供给量(吨)

国内生产量1000 1500 2000 3000 4000

进口量7000 8500 10000 11000 12000

国内占比12.50% 15.00% 16.67% 21.43% 25.00%

进口占比87.50% 85.00% 83.33% 78.57% 75.00%

3.2.1 中国光伏产业催生特种石墨需求高速增长

21世纪以来全球光伏产业高速发展,2000年全球太阳能装机容量仅有1.4GW,而2010年增加至40GW,10年间的复合增长率高达40%。中国近期核定光伏固定上网电价,标志我国光伏产业投资大幕拉开,未来几年我国光伏产业将大幅增长。2010年我国光伏装机容量仅有893MW,仅占全球市场的2.2%。预计2015年我国光伏装机容量将达到10GW,2020年将达到50GW,未来10年间我国将成为全球光伏产业增长最快的国家。

多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池,其中,太阳能级多晶硅占需求量的约60%,预计未来5年多晶硅产量将有20%以上的复合增长率。单晶硅是通过多晶硅直拉法拉制而成,单晶硅主要应用在电子行业中的半导体元件,是电子产业中最基础的材料之一,预计增长速度也将保持在两位数之上。“十二五”期间多晶硅和单晶硅的快速扩张将大幅增加特种石墨的需求量。

3.2.2 电火花加工对特种石墨的需求稳定增长

电火花加工的主要优势在于能适合于难切削材料的加工,工具电极与工件不接触,两者间作用力很小,适用于加工特殊及复杂形状的零件。在电火花加工工艺中,作为阳极的工具电极可以使用铜质材料,也可使用石墨材料。石墨电极与铜电极相比具有比铜轻,密度只有铜的20%;易加工;切削加工不易产生应力及热变形;熔点在3000℃以上时热膨胀系数小。

在特种石墨的需求结构中,电火花加工占比中约为15%,是需求量最大的下游之一,2009年电火花加工消耗特种石墨量约为8225吨。电火花加工石墨产品中使用高档石墨约为25%,使用中低档石墨约占75%。十一五期间我国机械行业快速发展,机床生产、金属切削和加工工具行业保持20%以上的平均增长速度,“十二五”期间我国的金属加工处理和切削工业的仍能保持快速增长,对特种石墨的需求量将保持12%-15%的年增长幅度上升。

3.2.3 核安全加快石墨材料在核电中的应用

日本福岛核事故引发核电危机,核安全成为未来核电发展的关键因素。欧洲一些国家放缓或停止了核电站的建设,德国甚至宣布2020年关闭核电站,我国也在重新审视核电发展的规划。但从长期看,核电依然是发电效率最高、最有前途的发电机组,我国大力发展核电的长期规划没有改变。在核电建设中,核安全是首位。高温气冷堆是国际核能界公认的目前安全

性最高的新型核反应堆,是未来核电装置的发展趋势。

石墨是中子的慢化剂和优良的反射剂,其自身的有多优良特性确立了它在核工业领域中关键材料之一。在高温气冷堆中,炭材料是不可缺少的减速材料、反射材料和结构材料。高温气冷堆需要大量的高级石墨材料,可以说没有核石墨材料就无法建成高温气冷堆。在高温气冷堆中由于用氦气作为冷却剂,用炭素及陶瓷材料作为燃料的包覆材料,用石墨或炭质材料作为减速材料和炉芯结构材料,可以把接近1000℃的高温气体导出反应堆外作为能源使用。国际上已经建立了多座开发研究用高温气冷堆。此外,核石墨可以用来制作热结构件,各向同性炭石墨材料用于制作石墨球、堆芯材料、电极等核石墨制品。

按照现有的核电发展规划,我国2020年将建设8600万千瓦的核电装机容量,而2010年装机容量仅有不到1000万千瓦,意味着未来10年我国核电装机年复合增长率高达25%。

3.2.4 其他需求:模具、连铸和人造金刚石石墨增长潜力不容忽视

中国用于制造模具和连铸的石墨数量较大,石墨模具和连铸用各类石墨占总需求量约26%。机械工业中的铸造行业大量使用石墨材料作为加压铸造、离心铸造、超硬合金的热挤压等加工模具。生产大规格的纯铜、青铜、黄铜等主要采用连铸的方法,其中对产品质量起着至关重要影响的结晶器就是用等静压石墨材料制成的。由于等静压石墨在热传导、热稳定、自润滑、抗浸润及化学惰性等方面具有良好的性能,使之成为制作结晶器不可替代的材料。等静压石墨还用于制作金刚石工具和硬质合金的烧结模具,光纤拉丝机的热场部件(加热器、保温筒等),真空热处理炉的热场部件(加热器、承载框等),以及精密石墨热交换器、机械密封部件、活塞环、轴承、火箭喷嘴等。

4. 碳纤维十二五新材料规划的宠儿

4.1 碳纤维被誉为“新材料之王”

碳纤维是指含碳量在90%以上的无机高分子纤维材料,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维,特别是在2000℃以上的高温惰性环境中,碳材料是唯一强度不下降的物质;力学性能优异,比重不到钢的1/4,抗拉强度是钢的7-9倍,且抗拉弹性、比强度、比模量均显著优于钢。碳纤维的优良特性决定了其应用无处不在,被广泛应用于飞机制造、风力发电叶片、海洋钻探、汽车构件、体育器材、医疗器械、建筑补强材料等行业,被誉为21世纪的“新材料之王”。

表:国外PAN基碳纤维原丝生产工艺

研制单位溶剂工艺路线纺丝方法

日本东丽二甲基亚砜一步法湿纺

日本东邦氯化锌水溶液一步法湿纺

美国NASF 熔纺

日本三菱人造丝二甲基乙酰胺二步法湿纺

二甲基甲酰胺一步法湿纺

日本爱克纶NaSCN 二步法湿纺

二甲基甲酰胺二步法湿纺

英国考特尔兹NaSCN 一步法湿纺

日本旭化成二甲基亚砜二步法干喷湿纺

根据基础原料不同,碳纤维主要分为三类:以聚丙烯腈(PAN)为原料高温碳化形成的碳纤维为PAN基碳纤维;以沥青、粘胶纤维为原料高温碳化形成的碳纤维分别为沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维。其中聚丙烯腈基碳纤维是目前碳纤维发展的主流,占世界碳纤维市场的80%以上。

碳纤维主要有四种产品形式:纤维、布料、预浸料坯和短切纤维。布料是指由碳纤维制成的织品;预浸料坯是将碳纤维按照一个方向一致排列,并将碳纤维或布料经树脂浸泡使其转化

成片状;短切纤维指的是短丝。

表:碳纤维的主要用途及应用形态、种类

种类用途有关产业

丝束高温隔热材料电子、汽车、飞机、原子能

复合材料CFR

CF增强树脂(CFRP) 密封材料化学、石油工业、石油、汽车

功能材料(滑动、导电、耐腐蚀材料等) 电子、电工、机械、宇航、飞机、化学

CF增强碳(CFRC) 结构材料(重要较高模量的一次、二次结构用才) 运动器材、飞机、宇航、电工、医疗

烧蚀材料宇航

CF增强金属(CFRM) 摩擦材料汽车、铁道、飞机、机械

炭、石墨材料钢铁、电工CF增强水泥(CFRC) 有关电池的基材电力、汽车

建筑、土木材料船舶、住宅建设

4.2 日本、美欧大厂垄断碳纤维供应

虽然碳纤维经过几十年的发展其生产工艺已经成熟,但其技术壁垒极高,目前全球仅少数国家具备大规模生产的能力。世界碳纤维主要产能集中在日本、美国、英国、德国、法国、韩国和我国的台湾省,主要生产商为日本的东丽、东邦人造丝、三菱人造丝三大集团和美国的卓尔泰克、阿克苏、和德国的SGL公司等。

世界小丝束碳纤维生产基本上被日本碳纤维生产厂家控制,主要是东丽(Toray)集团、东邦(Toho)集团和三菱(Mitsubishi)集团三大碳纤维生产企业,三者合计占据了全球小丝碳纤维名义产能的70%以上。大丝束碳纤维生产主要集中在美国、德国和日本,美国卓尔泰克(Zoltek)、德国西格里(SGL Group)和日本东邦(Toho)的大丝束碳纤维产能合计占全球大丝碳纤维名义产能的80%左右。

预计未来五年全球碳纤维产能将继续保持增长,其中小丝束碳纤维增速相对较慢,而大丝束碳纤维将快速增长。预计2014年全球碳纤维名义产能将达到11.09万吨,比2009年大幅增长38%。

4.3 碳纤维的需求快速增长

据《复合材料市场报告》克利斯.兰德(Chris Red)的统计数据,过去的2005-2010年全球碳纤维需求复合增长率近9%,预测2010-2018年碳纤维需求复合增长率将达到15.12%。AJR咨询公司托尼.罗伯次(Tony Roberts)预计2010-2018年碳纤维需求复合增长率为13.39%。增长的动力主要来自全球风能市场高速增长、汽车轻量化趋势对碳纤维的需求量大增,以及航空航天市场稳定增长。

预计2014年航空航天对碳纤维的需求1.3万吨,比2010年增长近80%;预计2018年全球市场对碳纤维需求量约1.6万吨。其中增长较快的是民用飞机、通用航空领域。

表:民用航空业提高碳纤维需求

宇航工业2008年2009年2010年2014年2018年比2010年增长

民用飞机3600 3500 4200 8500 11000 161.90%

军用飞机580 500 550 800 900 63.64%

直升飞机320 350 400 420 470 17.50%

通用航空1350 1180 1000 1600 2000 100.00%

其他宇航780 700 1100 1680 1630 48.18%

合计6630 6230 7250 13000 16000 120.69%

中国大型飞机C919计划2012年完成详细设计,2014年实现首飞,2016年完成适航取证并投放市场。如果按照25%的复合材料重量占比测算,每架C919飞机所需复合材料在15吨左右,对应年需求量在2250吨,对碳纤维的需求增量很大。

碳纤维在风能发电行业中主要用于风机叶片的载荷加强杆中,作为特大风力发电叶片的主要材料。目前,由于风能发电的成本相对低廉,全球风机装机容量的增速迅猛,大容量风机的应用将成为主要趋势。根据风电行业相关标准,2兆瓦以上风电设备必须采用碳纤维材料,随着国内风电装置大量建设,大丝束碳纤维需求量将有爆发式增长;2010年全球风能对碳纤维的需求量约5000吨,2014年将大幅提升至17000吨,2018年预计为35000吨,2010-2018年的需求复合增长率高达27%。

中国2010年累计风电装机容量约为4183万千瓦,其中2010年新增风电装机达1600万千瓦,占全球新增风电装机容量的46%。预计到2015年,我国将新建成6000万千瓦的装机容量。这需新增12000台5MW级风力发电机,约需使用碳纤维36000吨。预计到2020年中国风电装机有望达到15000万千瓦,未来十年复合增长率为19%。

另外,碳纤维以其高比强度和抗拉弹性等优异的力学性能而被应用在高端汽车领域。汽车零部件轻量化、小型化已成为未来汽车工业发展的趋势。资料显示,汽车自重每减少100公斤,行使100公里可节约油0.3升。汽汽车工业中主要应用于发动机底盘、驱动轴、车身、车门、横梁、油箱、悬臂梁、钢板弹簧、减速器、变速器支架等。如果每辆北美的汽车用2.2kg碳纤维,那北美2010年1200万辆汽车的碳纤维总需求量就高达26.4万吨,汽车工业对碳纤维的需求潜力巨大。

其他领域中,碳纤维在建筑工程中的应用也很广泛,用作土木建筑的补强加固材料、钢筋替代材料、混凝土增强材料、斜拉悬索桥钢索代用材料等。我国2010年建筑补强使用碳纤维约380吨,到2012年预计将达到460吨以上。国家对电力需求的不断增长,要求输电线路的传输容量越来越大,碳纤维复合材料为芯部的新型电缆大量进入市场,将替代传统的普通钢芯电缆。仅对国内最大的电缆厂家的调查表明:该厂家已具备年生产8000公里长新型电缆能力,年需碳纤维500~800吨。

5. 中国炭素行业的挑战与机遇

5.1 特种石墨量少质差进口替代不是梦

一是特种石墨市场处于严重的供给不足状态,国内2010年总产能不足2万吨,实际产量约为9600吨,而需求量却超过5万吨,自给率约为20%。尤其是高质量的等静压特种石墨几乎都要进口,其中约80%来自日本,20%来自欧美。

二是规格偏低,国内大多厂商生产的等静压石墨规格一般在直径300-500mm,极少数达到600-700mm以上规格的产品,而日本等国已经具备了直径1000mm及以上的能力。

三是特种石墨的性能差距,随着下游领域的发展,对等静压石墨的要求有更高纯度、高强度、颗粒更细等特性,尤其是在单晶炉向大规格化发展、核电领域以及金刚石加工中对等静压石墨的要求更高,而我国目前大多数企业尚不具备这个技术能力。

由于技术相对较低,国产特种石墨的价格大幅低于进口石墨,国内产品价格在6-12万元/吨之间,而进口石墨价格在18-20万元/吨。巨大的价格空间以及技术的不断攻克,进口替代未来不是梦。

5.2 碳纤维求索之路仍长新材料规划将催速

碳纤维作为战略性新兴产业中的一种重要产品,正受到越来越多人的关注,国内碳纤维生产线建设也异常热闹。作为战略性新兴产业的分支之一颇受关注,行业成长“动力十足”。据预

测,2010年PAN基碳纤维的全球需求量将达4万-5万吨,到2014年将超过7.5万吨,预计到2018年需求量将达到11万吨。2010年我国碳纤维需求达1万吨左右。目前国内碳纤维生产企业有23家,总产能为4000吨/年,规模都在千吨以下。而实际产量不足2000吨,自给率不足20%,尤其是高性能的小丝束碳纤维基本依靠进口。

目前国内碳纤维发展面临两个瓶颈,一是原丝技术,二是碳化炉。尽管国内发展了几十年,但只能小规模生产T300的碳纤维,对于高强碳纤维T800、T1000,国内尚无生产能力,是国内欠缺高性能原丝与先进的碳化炉,而这些发达国家对我国实行技术封锁,一直难有突破。由于面临较高的技术壁垒,我国高性能碳纤维发展仍需攻关。在碳纤维应用方面,发达国家碳纤维应用比例分别是工业应用49%、航空航天19%、体育休闲32%;而我国是体育休闲占比最高达65%左右,工业应用约为31%,航空航天仅4%左右。

6.重点公司

6.1 中钢吉炭(000928)——碳纤维发威

公司是国内最大的综合性炭素制品生产企业之一,主要有石墨电极、石墨阳极、炭块、特种炭制品、炭纤维制品等,目前石墨电极总产能11万吨/年。目前普通、高功率、超高功率石墨电极的比重已调整到2:4:4,公司计划未来再进一步扩大到0.5:4:5.5。

公司全资子公司神舟碳纤维公司是国防科工委唯一一家定制生产军用碳纤维的企业,每年提供约10吨左右碳纤维,毛利率在30%左右。另外,公司持有30%股权江城碳纤维。一期500t 预计在2011年9月底投产;二期1500t。江城碳纤维公司生产的民用碳纤维主要是6K和12K 的品种。

大股东中钢集团是国国资委直属的大型企业,下属仍有大量的炭素资产,未来有注入上市的可能性。四川炭素,产品主要是电极接头,也有一些电极本体,产能3-4万吨。上海新型石墨(浙江)生产特种石墨。鞍山热能院有8万吨煤系针状焦产能。江城碳纤维70%的股权。此外,公司所在地吉林省吉林市是科技部认定的唯一一个碳纤维产业化基地,这标志着吉林的碳纤维产业发展上升为国家发展战略层面,成为中国发展碳纤维产业的重点基地。

6.2 博云新材(002297)——C/C王者

公司产品飞机刹车副、航天用炭/炭复合材料、汽车刹车片、高性能模具,都处于国际领先水平:公司依托中南大学,在国内粉末冶金复合材料领域形成了基础研究—应用研究—产业化的链条,能在短时间内将行业内最新的先进技术应用于规模生产中。

环保型高性能汽车刹车片技术改造工程将于年底完工,产能将达到2500万片。产能的释放将为公司带来积极的影响,消除公司汽车刹车片产能日益不足的问题,得以实现更好的经济效益,符合公司发展战略。

公司飞机刹车副产品国内市场份额第一,毛利率高,其产品凭借高性能、相对优惠的价格,正在逐渐替代国外同类产品。

公司与霍尼韦尔联合竞标取得中国商飞C919大型客机机轮、轮胎和刹车系统独家供应商资格,双方组建合资公司共同实施该项目。公司拟采取非公开发行募集5亿元人民币,用于投资公司与霍尼韦尔尔合资飞机机轮刹车系统项目、长沙鑫航飞机机轮项目等。公司意在提高在飞机机轮刹车系统及其配件的研发、设计、生产能力和延伸公司航空产品产业链。(公子战)

石墨矿基本知识要点

石墨本为无名鼠辈,然2010年的诺贝尔物理学奖,使石墨一夜扬名四海,风光无限。 借着石墨矿的传说与光环,中国宝安股上窜下跳,令人心惊肉跳,欲仙欲死。 石墨矿究有何种神奇,请听我说! 一、石墨特性、分类及用途 (一)石墨基本性质 关于石墨的发现和利用,有案可据的,当首推《水经注》,书中载“洛水侧有石墨山。山石尽黑,可以书疏,故以石墨名山矣。”考古发现,早在3000多年前商代,中国就有用石墨书写的文字,一直延续至东汉末年(公元220年),石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。清朝道光年间(公元1821-1850年),湖南郴州农民开采石墨做燃料,称之为“油碳”。

石墨英文名Graphite,源于希腊文“graphein”,意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A.G.Werner 于1789命名。 石墨分子式为C,分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色、钢灰色,条痕亮黑色,金属光泽,不透明。晶体属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状。晶胞参数:a0=0.246nm, c0=0.670nm。典型的层状结构,碳原子成层排列,每个碳与相邻的碳之间等距相连,每一层中的碳按六方环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构,位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多(层内C-C间距=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。具{0001}完全解理,比重2.09-2.23,比表面积5-10m2/g。硬度具异向

性,垂直解理面为3-5,平行解理面为1-2。集合体常为鳞片状,块状和土状。石墨薄片具良好的导电性和导热性。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。鉴定特征铁黑色,硬度低,一组极完全解理,具挠性,有滑感,易污手。若将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上,则可析出金属铜斑点,而与之相似的辉钼矿则无此反应。 石墨是元素碳的一种同素异形体(其它同素异形体有金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯),每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,

石墨烯基础知识简介

1. 石墨烯(Graphene)的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp 2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1 所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1 和a2 定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3 个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4 个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳- 碳键长约为0.142nm,每个晶 格内有三个σ键,所有碳原子的p 轨道均与sp 2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2 所示,石墨烯是富勒烯(0 维)、碳纳米管(1 维)、石墨(3 维) 的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp 2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实 际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图1.1 (a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。

图1.2 石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图 石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石 墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两 片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。 单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期 性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。 双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene ):指由两层以苯环结构 (即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 少层石墨烯(Few-layer or multi-layer graphene ):指由3-10 层以苯环 结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC 堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少

石墨烯基本特性

2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用高度定向的热解石墨首次获得了独立存在的高质量石墨烯,打破了传统的物理学观点:二维晶体在常温下不能稳定存在。两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是一种碳原子分布在二维蜂巢晶体点阵上的单原子层晶体。被认为是构建所有其他维数石墨材料的基本单元,它可以包裹成零维的富勒烯,卷曲成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,如图所示。石墨烯晶体C-C键长为0.142nm,每个碳原子4 个价电子中的3 个通过σ键与临近的3个碳原子相连,S、Px 和Py3个杂化轨道形成强的共价键合,组成sp2杂化结构。这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。拉伸强度高达130Gpa,破坏强度为42N/m,杨氏模量为1.0TPa,断裂强度为125Gpa 与碳纳米管相当。石墨烯的厚度仅为0.35nm左右,是世界上最薄的二维材料。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。(百度百科)石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍,甚至还要超过钻石,是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。

石墨烯结构示意图(10) 石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。传统的半导体和导体,例如硅和铜,由于电子和原子的碰撞,传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量,2013年一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能。而在石墨烯中,每个碳原子都有一个垂直于碳原子平面的σz轨道的未成键的p电子,在晶格平面两侧如苯环一样形成高度巡游的大π键,可以在晶体中自由高效的迁移,且运动速度高达光速的1/300,电子能量不会被损耗,赋予了石墨烯良好的导电性。晶格平面两侧高度巡游的大π键电子又使其具有零带隙半导体和狄拉克载流子特性宽

四年级下册科学岩石和矿物知识点

四年级下册科学第四单元《岩石和矿物》知识点 四年级下册科学第四单元《岩石和矿物》知识点 第四单元岩石和矿物 1、岩石是地球的重要组成部分。 2、山上的岩石、地下的岩石和海底的岩石,它们严严实实地拼接在一起,形成了地球的坚硬外壳。第一课各种各样的岩石 1、观察岩石的方法:用眼看、用手摸、用鼻子闻、用刀刻划、用锤敲等。 2、我们可以用什么样的词语描述岩石的特点?光滑、粗糙;轻重,透明、不透明;闪亮,暗淡;有光泽、无光泽等。 3、岩石是什么样子的?答:岩石都是天然的,岩石比较重,一般很硬,有的粗糙不光滑,大多数不透明。 4、根据岩石的成因,把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。第二课认识几种常见的岩石 1、页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩等岩石是我们常见的岩石。 2、常见的矿物有哪些?答:常见的矿物有石盐、石墨、硫黄、金刚石、石膏等。 3、除了用我们的感觉器官观察岩石外,还可以用什么方法观察岩石?答:①、用放大镜观察岩石颗粒②、岩石相互敲击③、在岩石上滴盐酸 4、岩石学家常常在放大镜和显微镜下仔细观察岩石薄片的成分和颗粒组成,对岩石种类作出判断。 5、岩石(颗粒的大小)和(结构)也是鉴别岩石种类的重要特征,我们可以根据不同岩石的颗粒状况,鉴别岩石的种类。第三课岩石的组成 1、花岗岩的三种成分是石英、长石、云母,它们各有什么特点?答:石英:有规则的颗粒,具有玻璃或油脂的光亮,半透明;长石:颜色淡红或浅黄,半透明,具有玻璃光泽;云母:褐色,片状,有光泽。 2、石英、长石和云母都是自然界的矿物。矿物在自然界中很少单独存在,通常都是几种混杂在一起组成岩石。花岗岩是由石英、长石和云母组成的。 3、世界上已经发现的矿物有 4000 种。我们身边有许多矿物制成的物品,比如我们吃的盐,点豆腐用的石膏,做铅笔芯的石墨,中药用的雄黄,做首饰的金、银和钻石等。第四课观察、描述矿物(一) 1、颜色是最容易观察到的矿物的特征,也是辨认矿物的重要根据之一。有些矿物具有多种色彩,有些不同的矿物却具有相同的色彩。 2、很多矿物是以颜色的名字命名的,如赤铁矿是红色的,褐铁矿是褐色的,黄铜矿是黄色的,白钨矿是白色的。(P72)

石墨的发展历程

石墨的发展历程 早在二十世纪三十年代,我国黑龙江鸡西柳毛、山东南墅石墨矿就开始了石墨的生产加工。当时选矿工艺流程简单,工人劳动条件差,生产率极低,年产量仅有几千吨。经过几十年的发展,我国石墨及碳素制品产量快速上升,2004-2011年,石墨及碳素制品产量年复合增长率达 22.12%。2011年,我国石墨及碳素制品产量为2556.17万吨,同比增长21.98%。 [1] 石墨及碳素制品具备优良的性能,应用日益广泛,产能及效益近年来呈快速增长趋势。2011年,我国石墨及碳素制品行业发展迅速,行业内企业对成本费用的管理控制能力较高,盈利能力较强。国家统计局数据显示,2011年,我国石墨及碳素制品行业实现工业总产值1675.64亿元;实现销售收入1677.65亿元,同比增长40.58%;实现利润总额109.59亿元,同比增长50.87%。随着应用的不断推广,我国石墨及碳素制品行业的竞争也日趋激烈。 中国规模以上石墨及碳素制品企业较多,集中度低。截至2011年末,中国规模以上石墨及碳素制品企业达871家,销售收入排名前十的企业销售收入总额仅占全行业的13.46%。从世界石墨及碳素制品市场的发展趋势和竞争格局来看,未来我国石墨及碳素制品行业将逐步向大集团集中,石墨及碳素制品行业的集中度将会进一步提高。 随着我国冶金、化工、机械、医疗器械、核能、汽车、航空航天等行业的快速发展,这些行业对石墨及碳素制品的需求将会不断增长,我国石墨及碳素制品行业将保持快速增长。根据《中国石墨及碳素制品行业发展前景与投资战略规划分析报告前瞻》统计数据,2006-2011年,我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率为36.56%。根据当前国内外经济形势,结合2006-2011年中国石墨及碳素制品行业销售收入数据及中国经济增长数据,粗略估计2012-2015年我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率为21%,2015年,我国石墨及碳素制品行业销售收入将达到3400亿元。

石墨矿情况介绍

石墨矿情况介绍 一、石墨简介 (一)石墨概念 石墨(graphite)是有机成因的碳质物变质而成,最常见于大理岩、片岩或片麻岩中。煤层可经热变质作用部分形成石墨,而少量石墨则是火成岩的原生矿物。石墨由于其特殊结构,具有耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性,一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源,石墨应用范围广泛,国际曾有专家预言“20世纪是硅的世纪,21世纪将是碳的世纪”。 石墨鉴定特征:1、铁黑色,硬度低,一组极完全解理,有滑感和染手。2、石墨是在高温下形成。3、石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中,是有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石墨也常见于陨石中,一般为团块状,以一定方位关系组成立方体外形的多晶集合体称方晶石墨。 (二)石墨的分类 1、天然石墨 按石墨结晶形态和工艺特性,将天然石墨分为三类: (1)致密结晶状石墨

致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显,晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米,比表面积范围集中在0.1-1m2/g,晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这类石墨矿品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 (2)鳞片石墨 鳞片石墨晶体呈鳞片状;这是在高温高压下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿品位不高,一般在2~3%,或10~25%之间。它是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越,因此其工业价值最大。 (3)隐晶质石墨 隐晶质石墨又称微晶石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,比表面积范围集中在1-5m2/g,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性比鳞片石墨稍差。品位较高,一般固定碳含量60~85%。少数高达90%以上。一般应用于铸造行业比较多。主要蕴藏在湖南郴州鲁塘。随着石墨提纯技术的提高,土状石墨的应用将越来越广泛。 2、人造石墨

石墨烯性能简介

第一章石墨烯性能及相关概念 1 石墨烯概念 石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯狭义上指单层石墨,厚度为0.335nm,仅有一层碳原子。但实际上,10层以内的石墨结构也可称作石墨烯,而10层以上的则被称为石墨薄膜。单层石墨烯是指只有一个碳原子层厚度的石墨,碳原子-碳原子之间依靠共价键相连接而形成蜂窝状结构。完美的石墨烯具有理想的二维晶体结构,由六边形晶格组成,理论比表面积高达2.6×102m2 /g。石墨烯具有优异的导热性能(3×103W/(m?K))和力学性能(1.06×103 GPa)。此外,石墨烯稳定的正六边形晶格结构使其具有优良的导电性,室温下的电子迁移率高达1.5×104 cm2 / (V·s)。石墨烯特殊的结构、突出的导热导电性能和力学性能,引起科学界巨大兴趣,成为材料科学研究热点。 石墨烯结构图

2 石墨烯结构 石墨烯指仅有一个原子尺度厚单层石墨层片,由 sp2 杂化的碳原子紧密排列而成的蜂窝状晶体结构。石墨烯中碳 -碳键长约为 0.142nm。每个晶格内有三个σ键,连接十分牢固形成了稳定的六边状。垂直于晶面方向上的π键在石墨烯导电的过程中起到了很大的作用。石墨烯是石墨、碳纳米管、富勒烯的基本组成单元,可以将它看做一个无限大的芳香族分子,平面多环烃的极限情况就是石墨烯。 形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构,看上去就像一张六边形网格构成的平面。在单层石墨烯中,每个碳原子通过 sp2 杂化与周围碳原子成键给构整流变形,每一个六边单元实际上类似苯环,碳原子都贡献出个一个未成键电子。单层石墨烯厚度仅0.35nm ,约为头发丝直径的二十万分之一。 石墨烯的结构非常稳定,碳原子之间连接及其柔韧。受到外力时,碳原子面会发生弯曲变形,使碳原子不必重新排列来适应外力,从而保证了自身的结构稳定性。 石墨烯是有限结构,能够以纳米级条带形式存在。纳米条带中电荷横向移动时会在中性点附近产生一个能量势垒,势垒随条带宽度的减小而增大。因此,通过控制石墨烯条带的宽度便可以进一步得到需要的势垒。这一特性是开发以石墨烯为基础的电子器件的基础。

教科版四年级科学下册知识点总结第四单元岩石和矿物

第四单元岩石和矿物 一、岩石的知识 1、我们能告诉别人什么是岩石,岩石是什么样子的吗?各种各样的岩石有什么相同和不同? 答:岩石都是天然的、比较坚硬,它们在地球上广泛分布。 岩石在颜色、软硬、轻重、表面有无花纹、光滑还是粗糙等方面是各种各样的。2、我们观察岩石的方法 ..有:(用手摸)、(用鼻闻)、(轻轻敲打)、(放在水里)、(用指甲、铜钥匙或小刀等刻划)、(滴盐酸)等。 3、我们可以观察岩石的(颜色)、(条痕)、(软硬)、(光泽)、(气味)、(花纹)、(轻重)等来描述岩石。 4、常见 ..的岩石有:(花岗岩)、(砾岩)、(砂岩)、(石灰岩)、(页岩)、(板岩)、(大理岩)、(浮石)等。 5、遇盐酸冒泡 .....的岩石和矿物有:(石灰岩)、(大理岩)、(方解石); 常有化石 ....的岩石有:(石灰岩)、(页岩)。 6、稀盐酸 ...有(腐蚀性),千万不要弄到皮肤和眼睛里。滴过稀盐酸的岩石要用(清水)冲洗干净。 7、(冷热)、(风)、(地表变动)、(植物的根)等都会对岩石产生变化 ......。 8、岩石在(大气)、(水)、(生物)等长期联合作用下发生变化的现象叫(风化 ..)。 岩石风化后产生了(沙和泥土)。 9、根据岩石成因 ..,我们可以把岩石分为:(岩浆岩)、(沉积岩)、(变质岩)。 10、在地球运动过程中,日积月累(沉积而成)的岩石是(页岩)。经过地球运动,火山喷 发过程中流淌出来形成的岩石是(浮石)。一些岩石上保留有古代生物的(遗体或遗迹) 的岩石是(化石)。最轻 ..的是(浮石),特征:(微细颗粒,很轻,有许多小气孔)。 二、矿物的知识 1、在生活中,我们的(钟表)、(计算机)、(铅笔)等地方都用了(岩石)和(矿物)。 2、岩石都是由一种或几种(矿物)组成的,(石英)、(云母)、(长石)都是自然界的矿物 ... ..。花岗岩的主要成分是:(石英)、(长石)、(云母)。 3、我们可以从哪些方面来观察描述 ....矿物,主要有:(外表颜色)、(光滑度)、(透明度)、(条痕)、(光泽)、(硬度)、(晶体形状)以及(用途)等。 4、石英:一端有尖角的(六角柱状),(无色透明或半透明),具有(玻璃或脂肪光泽),可以制. 作.(计算机、钟表)等。 5、长石:呈(柱状或板状)、(微细颗粒状),颜色 ..:(肉红、浅黄色、白或灰白),(半透明),具有(玻璃光泽)。 6、云母:(片状或片状集合体);(白色、黑色、棕红、浅灰)等;(不透明),具有(珍 珠、丝绸光泽)。 7、很多矿物是以(颜色)命名的,如赤铁矿 ...是(黄 ...是(褐色)的、黄铜矿 ...是(红色)的,褐铁矿 色的)、白钨矿 ...是(灰白色)的。

碳素材料简介

碳素材料简介 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)。 主要分类: 碳素散热片是以不干胶的形色直接将碳素散热片贴在芯片表面,碳素散热片因其柔软可与所贴附对象十分紧密的粘合,另外因其高热传导性(树脂的5-15倍)、横向的高热传导性(铜的两倍),与传统使用中的导热硅胶、硅胶片、金属片等比较,高碳素散热片能将热量均匀扩散更大幅度的散热。 高热传导平面用散热片: 利用其平面的高热传导性(铜的两倍),可将热迅速传递到金属壳以及散热型材上,降低发热点的温度,从而达到更好的散热效果。 炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。石墨电极类根据允许使用电流密度大小,可分为普通功率石墨电极、高功率电极、超高功率电极。炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等。炭素制品按原

料和生产工艺不同,可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。炭素制品按其所含灰分大小,又可分为多灰制品和少灰制品(含灰分低于l%)。 我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同的生产工艺过程进行分类的。这种分类方法,基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程,也便于进行核算,因此其计算方法也采用这种分类标准。下面介绍炭素制品的分类及说明。 主要制品 碳素行业的上游企业主要有:1、无烟煤的煅烧企业;2、煤焦油加工生产企业;3、石油焦生产及煅烧企业。炭和石墨制品: (一)石墨电极类 主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极包括:(1)普通功率石墨电极。允许使用电流密度低于17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。 (2)抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极,形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗。

石墨烯基础知识简介

1.石墨烯(Graphene)的结构 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢状晶格的平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的二维材料。如图1.1所示,石墨烯的原胞由晶格矢量a1和a2定义每个原胞内有两个原子,分别位于A和B的晶格上。C原子外层3个电子通过sp2杂化形成强σ键(蓝),相邻两个键之间的夹角120°,第4个电子为公共,形成弱π键(紫)。石墨烯的碳-碳键长约为0.142nm,每个晶格内有三个σ键,所有碳原子的p轨道均与sp2杂化平面垂直,且以肩并肩的方式形成一个离域π键,其贯穿整个石墨烯。 如图1.2所示,石墨烯是富勒烯(0维)、碳纳米管(1维)、石墨(3维)的基本组成单元,可以被视为无限大的芳香族分子。形象来说,石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂巢状的晶格结构,看上去就像由六边形网格构成的平面。每个碳原子通过sp2杂化与周围碳原子构成正六边形,每一个六边形单元实际上类似一个苯环,每一个碳原子都贡献一个未成键的电子,单层石墨烯的厚度仅为0.335nm,约为头发丝直径的二十万分之一。 图 1.1(a)石墨烯中碳原子的成键形式(b)石墨烯的晶体结构。 图1.2石墨烯原子结构图及它形成富勒烯、碳纳米管和石墨示意图石墨烯按照层数划分,大致可分为单层、双层和少数层石墨烯。前两类具有

相似的电子谱,均为零带隙结构半导体(价带和导带相较于一点的半金属),具有空穴和电子两种形式的载流子。双层石墨烯又可分为对称双层和不对称双层石墨烯,前者的价带和导带微接触,并没有改变其零带隙结构;而对于后者,其两片石墨烯之间会产生明显的带隙,但是通过设计双栅结构,能使其晶体管呈示出明显的关态。 单层石墨烯(Graphene):指由一层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。 双层石墨烯(Bilayer or double-layer graphene):指由两层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括AB堆垛,AA堆垛,AA‘堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 少层石墨烯(Few-layer or multi-layer graphene):指由3-10层以苯环结构(即六角形蜂巢结构)周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式(包括ABC 堆垛,ABA堆垛等)堆垛构成的一种二维碳材料。 石墨烯(Graphenes):是一种二维碳材料,是单层石墨烯、双层石墨烯和少层石墨烯的统称。 由于二维晶体在热力学上的不稳定性,所以不管是以自由状态存在或是沉积在基底上的石墨烯都不是完全平整,而是在表面存在本征的微观尺度的褶皱,蒙特卡洛模拟和透射电子显微镜都证明了这一点。这种微观褶皱在横向上的尺度在8~10nm 范围内,纵向尺度大概为 0.7~1.0nm。这种三维的变化可引起静电的产生,所以使石墨单层容易聚集。同时,褶皱大小不同,石墨烯所表现出来的电学及光学性质也不同。 图1.3 单层石墨烯的典型构象 除了表面褶皱之外,在实际中石墨烯也不是完美存在的,而是会有各种形式的缺陷,包括形貌上的缺陷(如五元环,七元环等)、空洞、边缘、裂纹、杂原子等。这些缺陷会影响石墨烯的本征性能,如电学性能、力学性能等。但是通过一些人为的方法,如高能射线照射,化学处理等引入缺陷,却能有意的改变石墨烯的本征性能,从而制备出不同性能要求的石墨烯器件。 2.石墨烯的性质 2.1 力学特性

石墨矿资源概述

石墨矿资源概述 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、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在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抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上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磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨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。 一、矿石矿物原料特点 石墨的化学成分为碳(C)。天然产出的石墨很少是纯净的,常含有10%~20%的杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;解理{0001}完全,硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。石墨属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。 石墨晶体具典型的层状结构,碳原子排列成六方网状层,面网结点上的碳原子相对于上下邻层网格的中心。重复层状为2的是石墨2H多型,属六方晶系,即通常所指的石墨;若重复层状为3的则为石墨3 R多型,属三方晶系,但在天然石墨结构中不能单独分离出来。在石墨晶体结构中,层内碳原子的配位数为3,具共价金属键,间距0.142nm,层与层间以分子键相连,间距为0.340nm,此种特殊的晶体结构和化学键性使石墨具有一些特殊的工艺性能。 由于碳原子在石墨结晶格子的原子层中排列紧密,热振动困难,因而石墨能耐高温并具特殊的热性能。石墨的熔点为3850℃,沸点为4250℃,吸热量6.9036×107J/kg,经高温电弧灼烧重量损失极小,在2500℃时其强度比常温时提高1倍,热膨胀系数小(1.2×10-6),温度骤变时其体积变化不大。由于石墨晶体中存在容易流动的电子,因此其导电、导热性能不亚于金属。但随温度升高,导热系数反而减少,在极高温度下趋于不导热状态。石墨的化学稳定性好,不受酸、碱及有机溶剂的侵蚀。石墨的润滑性能类似于二硫化钼和四氟化烯,摩擦系数在润滑介质中小于0.1,尤以鳞片状石墨的润滑性更好。此外,石墨还具涂敷性和可塑性,将其涂敷在固体物体表面,可形成薄膜牢固粘附而起保护固体作用,并可制成任何复杂形状的制品。 由于石墨的工艺性能及用途主要决定于其结晶程度,据此,中国工业上将石墨矿石主要分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两种工业类型。晶质(鳞片状)石墨矿石中,石墨晶体直径大于1μm,呈鳞片状;矿石品位较低,但可选性好;与石墨伴生的矿物常有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴子石和少量黄铁矿、方解石等,有的还伴生有金红石及钒等有用组分;矿石呈鳞片状、花岗鳞片或粒状变晶结构,片状、片麻状或块状构造。隐晶质(土状)石墨矿石中,石墨晶体直径小于1μm,呈微晶的集合体,在电子显微镜下才能见到晶形;矿石品位高,但可选性差;与石墨伴生的矿物常有石英、方解石等;矿石呈微细鳞片-隐晶质结构,块状或土状构造。中国石墨矿石绝大多数为晶质(鳞片状)矿石,约占总保有石墨矿石储量的98%,分布于区域变质型及岩浆热液型石墨矿床中;隐晶质(土状)石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。实际上石墨矿石中的石墨片径是参差不齐的,所谓晶质石墨矿石中,也可能含隐晶质

《石墨烯相关知识》word版

石墨烯 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的 平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov),成功地在 实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸 收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其 电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10- 6Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料(仅限常温下,肯定 比不过超导)。因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,在室温状况,传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊,必须用量子场论 才能描绘。石墨烯被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件 或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明 触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢 晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的 graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42?。石墨烯 内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶 格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外,石墨烯中的电子在轨道中移动时, 不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常 温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。 石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边 形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。 石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管;另外石墨烯还被做成弹道晶体管(ballistic transistor)并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月, 佐治亚理工学院研究员宣布, 他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管,并 观测到了量子干涉效应,并基于此结果,研究出以石墨烯为基材的电路. 发现历史 在本质上,石墨烯是分离出来的单原子层平面石墨。按照这说法,自从20世纪初,X射线晶体学的创立以来,科学家就已经开始接触到石墨烯了。1918年,V. Kohlschütter 和 P. Haenni详细地描述了石墨氧化物纸的性质(graphite oxide paper)。1948年,G. Ruess 和 F. Vogt发表了最早用穿透式电子显微 镜拍摄的少层石墨烯(层数在3层至10层之间的石墨烯)图像。

石墨及碳素制品

2015-2020年中国石墨及碳素制品行业产销需求与投资预测分析报告 Special Statenent特别声明 本报告由华经视点独家撰写并出版发行,报告版权归华经视点所有。本报告是华经视点专家、分析师调研、统计、分析整理而得,具有独立自主知识产权,报告仅为有偿提供给购买报告的客户使用。未经授权,任何网站或媒体不得转载或引用本报告内容,华经视点有权依法追究其法律责任。如需订阅研究报告,请直接联系本网站客服人员 (8610-56188812 56188813),以便获得全程优质完善服务。 华经视点是中国拥有研究人员数量最多,规模最大,综合实力最强的研究咨询机构(欢迎客户上门考察),公司长期跟踪各大行业最新动态、资讯,并且每日发表独家观点。 目前华经视点业务范围主要覆盖市场研究报告、投资咨询报告、行业研究报告、市场预测报告、市场调查报告、征信报告、项目可行性研究报告、商业计划书、IPO上市咨询等领域,同时也为个阶层人士提供论文、报告等指导服务,是一家多层次、多维度的综合性信息研究咨询服务机构。 Report Description报告描述 本研究报告由华经视点公司领衔撰写。报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。Report Directory报告目录 第一章中国石墨及碳素制品行业发展综述 1.1 中国石墨及碳素制品行业定义 1.1.1 行业定义 1.1.2 产品分类 1.2 中国石墨及碳素制品行业统计标准

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、最详细)

【石墨产业】全球及中国石墨矿资源分布概况(最新、最全、 最详细) 一、全球石墨矿资源概况 1、全球石墨资源储量 全球石墨资源分布既广泛又相对集中,据USGS资料显示,2013年全球石墨总储量约1.3亿吨矿物量。巴西、中国、印度和墨西哥的石墨储量合计占全球总储量的92.77%。中国石墨基础储量约占世界的33%,仅次于巴西(约占世界的38%)。巴西新发现的Almenara石墨矿为罕见的超大型石墨矿,使其石墨总储量由之前的36万吨增加到近5800万吨,位居世界首位。印度石墨矿储量为1100万吨,墨西哥石墨储量为310万吨。 2015年世界主要石墨国家基础储量对比图 2、国外石墨矿床类型 (1)石墨呈浸染鳞片状分布在火山岩、硅质沉积岩中,此类矿床石墨鳞片大,矿石质量高,有著名的马达加斯加大鳞片晶质石墨矿; (2)含石墨矿石呈脉状充填在断裂裂隙和洞穴中,此类矿床石墨品位高,典型的矿床是斯里兰卡的脉状石墨矿;(3)由中酸、酸性花岗岩侵入大理岩中形成热液交代接触变质矿床,此类矿床矿石质量较好,在俄罗斯和朝鲜等国家

有分布; (4)煤或富碳沉积物中的变质石墨矿床矿石中的石墨多为隐晶质,墨西哥、印度及澳大利亚的大部分石墨矿床均属此类型。 3、各国石墨资源概况 巴西 巴西石墨矿分布在MinasGerais、Ceara和Bahia地区,PedraAzul地区拥有巴西最好的鳞片石墨矿,石墨矿石储量已探明2.5亿吨,品位20-25%。新发现的奥门纳拉石墨矿石资源量近5700万吨,碳含量4-10%。 印度印度石墨矿床多为煤或富碳沉积物的变质石墨矿床,主要分布在奥瑞萨邦和拉贾斯坦邦,奥瑞萨邦的石墨矿床赋存于寒武纪地层中,有三个石墨矿带,即:博兰吉尔-桑巴尔普尔矿带、普尔巴尼-长拉汉迪矿带和登卡纳尔矿带,其中最大的矿床延伸达6.4-11.3公里,矿体厚120米。 墨西哥 墨西哥已发现的石墨矿床绝大多数为隐晶质石墨矿床。其石墨矿床主要分布在格雷罗州、索诺拉州和伊达尔戈州。世界上超大型的高质量的隐晶质石墨矿床就位于索诺拉州。该矿床矿体赋存在含煤的深灰红色石英岩之间,矿体厚7.3米,矿体的平均品位非常高,矿石一般品位为80%,最高品位可达95%。

与石墨烯相关的特征

1 拓扑绝缘体 自然界的材料根据其电学输运性质,可分为导体,半导体和绝缘体。一般的导体中存在着费米面(如图a所示),半导体和绝缘体的费米面存在于禁带之中(如图b所示)。拓扑绝缘体在边界上存在着受到拓扑保护的稳定的低维金属态,这些无能隙的边缘激发处在禁带之中,并且连接价带顶和导带底(如图c,d所示)。从这个意义上讲,拓扑绝缘体是介于普通绝缘体和低维金属之间的一种新物态。根据能带理论,费米能落在晶体材料的带隙中时,材料表现为绝缘体。拓扑绝缘体的材料的能带结构类似于一般绝缘体,存在全局的能隙。但不同于一般的绝缘体,当考虑存在边界的拓扑绝缘体时,将出现贯穿整个能隙的边界态,这些特殊的边界态和体系的拓扑性质(由体系的拓扑数决定)严格对应,因而只要不改变体系的拓扑性质,这些边界态就不会被破坏。 拓扑绝缘体的典型特征是体内元激发存在能隙,但边界上或表面具有受拓扑保护的无能隙边缘激发。拓扑绝缘体的内部的电子能带结构和一般绝缘体相似,它的费米能级位于导带和价带之间,而在其表面存在一些特殊量子态,这些量子态位于块体能带结构的带隙之中,从而允许导电。拓扑绝缘体表面或边界导电是有材料电子态的拓扑结构决定,与表面的具体结构无关。也正是因为其表面金属态的出现由拓扑结构对称性所决定,所以它的存在非常稳定,基本不会受到杂志与无序的影响。 从广义上讲,可分为两大类:一类是破坏时间反演的量子霍尔体系;另一类是最近发现的时间反演不变的拓扑绝缘体。 2半金属 semimetal halfmetal 半金属:介于金属和非金属之间的物质。从能带结构来看,金属中被电子填充的最高能带是半满的或部分填充的,电子能自由运动,有较高的电导率。绝缘体中被电子填充的最高能带是满带(又称价带),价带与导带之间的禁带宽度较大。

石墨矿基本知识

石墨本为无名鼠辈,然2010年的诺贝尔物理学奖,使石墨一夜扬名四海,风光无限。 借着石墨矿的传说与光环,中国宝安股上窜下跳,令人心惊肉跳,欲仙欲死。 石墨矿究有何种神奇,请听我说! 一、石墨特性、分类及用途 (一)石墨基本性质 关于石墨的发现和利用,有案可据的,当首推《水经注》,书中载“洛水侧有石墨山。山石尽黑,可以书疏,故以石墨名山矣。”考古发现,早在3000多年前商代,中国就有用石墨书写的文字,一直延续至东汉末年(公元220年),石墨作为书墨才被松烟制墨所取代。清朝道光年间(公元1821-1850年),湖南郴州农民开采石墨做燃料,称之为“油碳”。 石墨英文名Graphite,源于希腊文“graphein”,意为“用来写”。由德国化学家和矿物学家A.G.Werner 于1789命名。 石墨分子式为C,分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色、钢灰色,条痕亮黑色,金属光泽,不透明。晶体属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状。晶胞参数:a0=0.246nm, c0=0.670nm。典型的层状结构,碳原子成层排列,每个碳与相邻的碳之间等距相连,每一层中的碳按六方环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构,位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多(层内C-C间距=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。具{0001}完全解理,比重2.09-2.23,比表面积5- 10m2/g。硬度具异向

性,垂直解理面为3-5,平行解理面为1-2。集合体常为鳞片状,块状和土状。石墨薄片具良好的导电性和导热性。矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕, Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。鉴定特征铁黑色,硬度低,一组极完全解理,具挠性,有滑感,易污手。若将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上,则可析出金属铜斑点,而与之相似的辉钼矿则无此反应。 石墨是元素碳的一种同素异形体(其它同素异形体有金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯),每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动, 因此石墨属于导电体。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。鉴于石墨特殊的成键方式,不能单一的认为石墨是单晶体或者是多晶体,现在普遍认为石墨是一种混合晶体。 (二)石墨分类按石墨结晶形态和工艺特性,将天然石墨分为三类: 1.致密结晶状石墨 致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显,晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米,比表面积范围集中在0.1-1m2/g,晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这类石墨矿品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 2.鳞片石墨 鳞片石墨晶体呈鳞片状;这是在高温高压下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿品位不高,一般在2~3%,或10~25%之间。它是自然界中可浮性最好

关于编制石墨及碳素制品项目可行性研究报告编制说明

石墨及碳素制品项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.sodocs.net/doc/f93391879.html, 高级工程师:高建

关于编制石墨及碳素制品项目可行性研究 报告编制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国石墨及碳素制品产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5石墨及碳素制品项目发展概况 (12)

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