石墨材料的分类和制备方法

　　石墨(Graphite)是碳的一种同素异形体，是一种由碳原子组成的天然矿物，具有独特的物理和化学性质，广泛应用于多个领域。

　　一、基本特性：石墨是由碳原子通过共价键连接形成的层状结构，每个碳原子与三个相邻的碳原子形成平面六边形结构，层与层之间通过较弱的范德华力连接。石墨的化学式为C。

　　1、外观与颜色：石墨为灰黑色、不透明固体，具有金属光泽。

　　2、物理性质：质软，硬度较小，有油腻感，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至35。比重为1.92.3，密度在2.09至2.33g/cm³之间。石墨的熔点很高，为3652至3697，沸点为4830，甚至可达4250。它能导电、导热，且导热性超过钢、铁、铅等金属材料。

　　3、化学性质：石墨的化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。但在氧气中燃烧会生成二氧化碳，也可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。

　　二、分类

　　石墨可分为天然石墨和人造石墨两大类：

　　1、天然石墨：来自石墨矿藏，还可分成鳞片石墨、土状石墨及块状石墨。天然开采得到的石墨含杂质较多，因而需要选矿，降低其杂质含量后才能使用。

　　2、人造石墨：一般以易石墨化的石油焦、沥青焦为原料，经过配料、混捏、成型、焙烧、石墨化(高温热处理)和机械加工等一系列工序而制成，生产周期长达数十天。人造石墨的种类也很多，如单晶石墨、多晶石墨、热解石墨、高定向热解石墨、聚酰亚胺合成的石墨、石墨纤维等，多数人造石墨制品属于多晶石墨一类。

　　三、制备方法

　　石墨可以通过多种方法获得，常见的方法包括：

　　1、天然开采：从矿山中开采天然石墨矿石。

　　2、合成石墨：通过高温处理炭质材料(如焦炭、石油焦等)制得。

　　3、化学气相沉积(CVD)：在高温下将碳的挥发性化合物沉积形成石墨薄膜。

　　4、机械剥离法：利用机械剥离原理，通过粘贴带贴在基底表面上，然后进行剥离，可制备二维石墨材料。

　　5、化学还原法：将氧化石墨进行还原，可制备出具有高导电性和导热性的石墨材料。

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