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石墨散热片石墨片材料

  [晶体化学]:自然界纯石墨很少,常含有sio2、al2o3、feo、mgo、cao、p2o5、cuo、h2o、沥青及粘土等杂质,可多达10~20%。

  [结构与形态]:层状结构。碳原子组成六方网层。根据层的叠置层序和重复周期分为两种类型:abab两层一个重复周期的2h型,a0=0.2462nm,c0=0.670nm;z=4;abcabc三层一个重复周期的3r型,a0=0.246nm,c0=1.006nm,z=6。层内原子间距0.142nm,层间距0.335nm。层内原子作六方环状排列,碳原子为三配位,碳原子的外层构型为s2p2,杂化作sp2。每个碳原子以一个s电子和两个电子与其周围的三个碳原子形成共价键,而另一个具有活动性的p电子则形成离域大π键,从而使晶体具有一定的金属性。层内极强的结合、层间巨大的间距及弱键构成了石墨结构的主要特点,并决定了石墨的特殊性能。

  复六方双锥晶类,d6h-6/mmm(l66l27pc)。六方板状晶形。常见单形:平行双面

  c{0001},六方双锥p{1011}、φ{1122}、o{1012},六方柱m{1010}。底面常具三角形条纹。依(1121)为双晶面形成双晶。一般呈鳞片状或致密块状、土状。

  [理化性能]:铁黑至钢灰色。条痕光亮黑色。金属光泽,隐晶集合体呈土状者光泽暗淡。不透明。解理{0001}完全。硬度1~2。相对密度2.1~2.3。有滑腻感,具良导电性。

  偏光镜下:极薄的薄片能透光,浅绿灰色。一轴晶(-),折射率约1.93~2.07。

  耐高温性:石墨是碳的高温变体,是目前已知的最耐高温的材料之一,熔点高达3850℃,4500℃才气化。2500℃时石墨的强度反而比室温时提高一倍。

  导电、导热性能:电导率约为一般非金属的100倍,碳素钢的2倍,铝的3~3.5倍。若将石墨定向排列,加温、加压制成定向石墨,其顺向导电性约为反向导电性的1000倍,故可制成各种半导体材料和高温导电材料。

  石墨的导热性能超过钢、铁、铝,且具有异常导热性,即导热率随温度的升高而降低,在极高的温度下则趋于绝热。

  化学稳定性:常温下具良好的化学稳定性,不受任何强酸、强碱和有机溶剂的腐蚀。但在氧化剂(如高氯酸hclo4)作用下能被氧化。在空气中500℃开始氧化,

  700℃时水蒸气可对其产生侵蚀,900℃时co2也能对其产生侵蚀作用。热稳定性良好,膨胀系数小(1.2*10-6/℃),高温下能经受温度剧烈变化而不破坏,且其体积变化不大。润滑性和可加工性:具良好的润滑性能,其摩擦系数在润滑介质中小于0.1。鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

  吸热性和散热性:具良好的吸热性能,每1kg可吸收(2.96~9.211)*107j热量,而金属材料每1kg的吸热量为4.061*107j;石墨的散热性能与金属相当。涂敷性:石墨可涂抹固体,形成薄膜,当其颗粒小至5~10μ时粘附力更强。在原子反应堆中,石墨还具有良好的中子减速性能。

  [产状与组合]:形成于高温条件下的还原作用。分布最广的石墨变质矿床,由碳质沉积物或煤层受区域变质或岩浆侵入作用而形成。石墨亦可产于某些火成岩中,碳常来自含碳的围岩,也见于伟晶岩脉。[鉴定特征]铁黑色,条痕黑色,一组完全解理,硬度小,染手。与辉钼矿相似,

  但辉钼矿具更强的金属光泽,相对密度稍大。在涂釉瓷板上,辉钼矿的条痕色黑;中带绿,而石墨条痕不带绿色。;

  [工业应用]:石墨的结晶状态影响其工艺性能。工业上根据石墨的结晶程度将其分为两类:一类为晶质石墨,呈鳞片状或块状,晶体大于1μ,可用肉眼或显微;镜辨别

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