晶質(zhì)石墨應(yīng)用范圍和要求

關(guān)鍵詞：晶質(zhì)石墨應(yīng)用范圍和要求

石墨以耐高低溫、耐腐蝕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑、表面能低、重量輕、炭化收率高等多種特性，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機械、核工業(yè)、電子、航空航天和國防軍工等領(lǐng)域。從2014年和2017年我國石墨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，我國石墨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正逐步轉(zhuǎn)型優(yōu)化。近年我國晶質(zhì)石墨產(chǎn)量保持在60~70萬ｔ，受到鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能等因素的影響，耐火和鑄造等傳統(tǒng)領(lǐng)域用產(chǎn)品比重逐年降低，新能源和新材料等新興領(lǐng)域用產(chǎn)品比重不斷增加。

圖1 2014年和2017年我國天然石墨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對比

晶質(zhì)石墨的應(yīng)用領(lǐng)域與其鱗片特征具有密切的相關(guān)性。晶質(zhì)石墨中的大鱗片石墨可用于制備可膨脹石墨，經(jīng)插層、水洗、干燥、高溫膨化等深加工過程，可膨脹石墨不僅保留了天然石墨的耐高溫、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、可塑性、化學(xué)穩(wěn)定性等性能，還具有柔軟性、回彈性和自粘性等特性，可進一步應(yīng)用到柔性石墨（導(dǎo)電導(dǎo)熱石墨紙、密封材料和雙極板）、隱身材料、環(huán)保醫(yī)療、阻燃材料等領(lǐng)域。大鱗片石墨還可用于制備石墨烯材料。石墨烯由于極高的機械強度、導(dǎo)電導(dǎo)熱率、透光性和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，可廣泛應(yīng)用于電子芯片、導(dǎo)電添加劑、導(dǎo)熱材料、防腐材料、儲能材料、生物材料及環(huán)境材料等領(lǐng)域，據(jù)中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會對全國石墨烯生產(chǎn)情況的調(diào)研統(tǒng)計，目前我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段，2017年的我國石墨烯粉體產(chǎn)量約為650 t，對應(yīng)的石墨礦物儲量消耗約為1500t，對晶質(zhì)石墨的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)影響較小。

晶質(zhì)石墨中的細小鱗片石墨目前主要應(yīng)用于冶金材料、電池材料（氟化石墨鋰氟電池、鋰離子電池負極材料、高能電池正極導(dǎo)電劑）、膠體石墨和高分子復(fù)合材料等領(lǐng)域。值得一提的是，根據(jù)2017年中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會的國內(nèi)石墨烯骨干企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在采用天然晶質(zhì)石墨制備石墨烯時，雖然國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采用的是大鱗片石墨（片徑＞0.15 mm），但在電池導(dǎo)電劑、潤滑油領(lǐng)域采用的多是細小鱗片石墨（片徑＜0.15 mm）。（資料來源：中國非金屬礦信息平臺）