석묵

석묵 처럼 다이아몬드, 불투명하고 짙은 회색에서 검은색을 띠는 육각형 구조로 원자가 배열된 천연 탄소 결정체의 한 형태입니다. 이는 육각형 결정, 유연한 시트, 비늘 또는 큰 덩어리로 발생합니다. 그것은 흙 같거나 세분화되거나 콤팩트할 수 있습니다. 흑연은 탄소질 퇴적물의 변성작용과 탄소 화합물과 열수 용액의 반응으로 형성됩니다. 이는 자연적으로 이러한 형태로 발생하며 표준 조건에서 가장 안정적인 탄소 형태입니다. 높은 압력과 온도에서는 다음으로 변환됩니다. 다이아몬드. 다이아몬드와는 극적으로 다르게 보이며 경도 척도의 반대편에 있습니다. 그 부드러움은 탄소 원자 XNUMX개가 서로 결합되어 있는 방식에 기인합니다. 탄소 원자 XNUMX개로 이루어진 고리가 수평으로 넓게 간격을 두고 배열되어 있기 때문입니다. 원자는 고리 내에서 강하게 결합되어 있지만 시트 사이에서는 매우 약하게 결합되어 있습니다. 연필과 윤활유에 사용됩니다. 전도성이 높기 때문에 전극, 배터리, 태양광 패널과 같은 전자 제품에 유용합니다.

성함: 크레용으로 사용하는 것을 암시하는 그리스어에서 쓰다.

협회: 다양한 종류의 미네랄 흑연이 형성되는 변성 조건에서는 안정적입니다. 운석, 트로일라이트, 규산염이 있는 결절

다형성 및 계열: 카오이트를 함유한 다형성, 다이아몬드, 론스달라이트.

화학적 성질

화학 분류	기본 요소
공식	C

흑연 물리적 특성

색상	스틸 그레이에서 블랙까지
줄	검정
광택	금속성, 때로는 흙빛
분열	한 방향으로 완벽하다
투명	불투명 한
모스 경도	1 ~ 2
크리스탈 시스템	육각형의
끈기	유연성
밀도	2.09~2.23g/cm3(측정값) 2.26g/cm3(계산값)
골절	운모질

흑연 광학적 특성

이방성	극도의
색상 / 다색성	강한
광학 기호	단축(-)
복굴절	극단적인 복굴절

흑연 발생

이는 탄소 화합물의 환원에 의한 퇴적 탄소질 물질의 변성작용에 의해 형성됩니다. 의 주요 구성 요소 화성암. 그것은에서 발생합니다 변성암 변성 과정에서 퇴적 탄소 화합물이 감소한 결과 바위. 이는 마그마 암석과 운석에서도 볼 수 있습니다. 그것과 관련된 미네랄은 석영, 방해석, 운모 와 전기석. 중국, 멕시코, 캐나다, 브라질, 마다가스카르가 광산의 주요 수출국입니다.

합성 흑연

합성 흑연은 비흑연질 탄소의 흑연화, 2500K 이상의 온도에서 탄화수소의 CVD, 열적으로 불안정한 탄화물의 분해 또는 탄소로 과포화된 금속 용융물로부터의 결정화를 통해 얻은 흑연 탄소로 구성된 재료입니다.

인공이라는 용어는 종종 합성 흑연과 동의어로 사용됩니다. 그러나 합성 흑연이라는 용어는 그 결정이 탄소 거대분자로 구성되어 있다고 생각되기 때문에 선호됩니다. CVD라는 용어에는 탄화물 분해 잔류물뿐만 아니라 열분해 흑연도 포함되지만 합성 흑연이라는 용어는 주로 흑연화 탄소에 사용됩니다. 이러한 일반적인 용도는 위의 정의와 동일합니다. 이 가장 중요한 유형의 합성 흑연에 대한 동의어는 Acheson 흑연 및 전자 그래프입니다.

용도지역

• 천연흑연은 주로 내화물, 배터리, 제강, 팽창흑연, 브레이크 라이닝, 주조 외장재, 윤활유 등에 사용됩니다.
• 도가니는 매우 큰 편상 흑연과 그렇게 크지 않은 편상 흑연을 필요로 하는 탄소-마그네사이트 벽돌을 사용하기 시작했습니다. 이들 및 기타의 경우 이제 필요한 플레이크 크기에 훨씬 더 많은 유연성이 있으며 비정질 흑연은 더 이상 저가형 내화물로 제한되지 않습니다.
• 배터리에 흑연을 사용하는 것은 지난 30년 동안 증가했습니다. 천연 및 합성은 주요 배터리 기술의 전극을 구성하는 데 사용됩니다.
• 배터리 수요 예를 들어, 완전 전기식 Nissan Leaf의 리튬 이온 배터리에는 거의 40kg의 흑연이 포함되어 있습니다.
• 제강에서 천연 흑연은 주로 용강의 탄소 함량을 높이는 데 사용되며, 뜨거운 강철을 압출하는 데 사용되는 금형을 윤활하는 데에도 사용될 수 있습니다.
• 천연 비정질 및 미세 편상 흑연은 더 무거운 차량(비자동차)의 브레이크 라이닝이나 브레이크 슈에 사용되며 석면을 대체할 필요성이 높아지면서 중요해졌습니다.
• 주조장 표면 몰드 워시는 무정형 또는 미세 플레이크의 수성 페인트입니다. 주형 내부를 페인팅하고 건조시키면 미세한 흑연 코팅이 남게 되어 뜨거운 금속이 냉각된 후 주조된 물체가 쉽게 분리됩니다.

합성 흑연 사용

• 고초점 열분해 흑연(HOPG)은 최고 품질의 합성 흑연 형태입니다. 과학 연구에서는 특히 스캐닝 프로브 현미경에서 스캐너 교정을 위한 길이 표준으로 사용됩니다.
• 전극은 스크랩을 녹이는 전기를 전달합니다. 철 및 전기로의 강철, 대부분의 강철 용광로, 때로는 직접 환원철(DRI)을 녹입니다. 그들은에게서 만들어진다 석유 콜라를 섞은 후 석탄 타르타르.
• 전해 알루미늄 제련에는 흑연 탄소 전극도 사용됩니다. 훨씬 작은 규모로 합성 방전 전극은 방전 공정(EDM)에서 플라스틱용 사출 금형을 만드는 데 사용됩니다.
• Gilsocarbon과 같은 특수 등급의 합성 흑연은 원자로에서 매트릭스 및 중성자 감속재로 유용합니다. 중성자 단면적이 낮기 때문에 권장되는 핵융합로에서의 사용도 권장됩니다.
• IT(탄소)섬유와 탄소나노튜브는 탄소섬유 강화 플라스틱, 강화탄소탄소(RCC) 등 내열성 복합재에도 사용된다. 탄소 섬유 흑연 복합재로 만들어진 상업용 구조물에는 낚싯대, 골프 클럽 샤프트, 자전거 프레임, 스포츠카 차체 패널, Boeing 787 Dreamliner 차체 및 풀 마커 바 본체가 포함됩니다.
• 현대의 무연 분말은 흑연으로 코팅되어 정전기 축적을 방지합니다.
• 이는 적어도 117개의 레이더 흡수 물질에 사용되었습니다. 레이더 단면적을 줄이기 위해 유보트 스노클에 사용되는 Sumpf와 Schornsteinfeger를 고무와 혼합했습니다. F-XNUMX 나이트호크는 비밀 공격 전투기의 타일에도 사용되었습니다.
• 흑연 복합재는 고에너지 입자(예: LHC 빔 덤프)에 대한 흡수재로 사용됩니다.

흑연 재활용

흑연 재활용의 가장 일반적인 방법은 합성 흑연 전극을 생산하여 조각으로 자르거나 선반을 폐기할 때 또는 전극(또는 기타)을 전극 홀더까지 사용할 때 발생합니다. 새로운 전극이 기존 전극을 대체하지만 대부분의 기존 전극은 그대로 남아 있습니다. 이를 파쇄하여 크기를 정하고, 생성된 흑연분말은 주로 용강의 탄소함량을 높이는 데 사용됩니다. 이를 함유한 내화물은 때때로 재활용되지만 흑연 때문이 아닌 경우가 많습니다. 흑연이 15~25%만 포함된 탄소-마그네사이트 벽돌과 같은 가장 큰 벌크 재료에는 흑연이 거의 포함되지 않는 경우가 많습니다. 그러나 일부 재활용 탄소-마그네사이트 벽돌은 용광로 수리 자재의 기초로 사용되는 반면, 깨진 탄소-마그네사이트 벽돌은 슬래그 에어컨에 사용됩니다. 도가니는 흑연 함량이 높은 반면, 사용 후 재활용되는 도가니의 부피는 적습니다.

제강을 통해 천연 잎 흑연과 매우 유사한 고품질 편상 흑연 제품을 만들 수 있습니다. Kish는 용융철 공급물에서 기본 산소로로 여과된 대량의 용융 폐기물이며 흑연(과포화철에서 침전됨), 석회가 풍부한 슬래그 및 일부 철의 혼합물로 구성됩니다. 철은 그 자리에서 재활용되고 흑연과 슬래그의 혼합물이 남습니다. 최고의 회수 공정은 수력 등급(물 흐름을 사용하여 비중에 따라 광물을 분리함: 흑연은 가볍고 거의 침전됨)을 사용하여 70% 흑연 농축물을 얻습니다. 이 농축물을 염산으로 침출하면 플레이크 크기가 95 체에 달하는 10% 흑연 제품이 생성됩니다.

콘텐츠 배급

수많은 지역이 있지만 잘 결정된 사례를 제공하는 지역은 소수에 불과합니다.

• 미국: 뉴욕주 Essex Co.의 Monroe 및 Ticonderoga; 뉴저지 주 서식스 컴퍼니(Sussex Co.) 오그덴스버그(Ogdensburg)의 프랭클린(Franklin)과 스털링 힐(Sterling Hill)에서.
• 캐나다에서는 퀘벡, 버킹엄, 그렌빌, 온타리오 인근 지역에서 상업적으로 중요한 사건이 발생합니다.
• 러시아에서는 투루칸스크 동쪽 니즈니 퉁구스키에서 시베리아 예니세이 강 근처; 카렐리아의 슌가(Shunga)에서.
• 스리랑카의 라트나푸라(Ratnapura), 마타라(Matara), 쿠루네갈레(Kurunegale) 주변 매장 순수한 재료로.
• 독일 바이에른주 파사우에서.
• 핀란드 파르가스 출신.
• 영국 컴브리아 케직(Keswick) 근처의 배로데일(Barrowdale)에 있습니다.
• 멕시코의 산타마리아 소노라(Sonora) 지역은 석탄층의 변성 작용으로 형성되었습니다.

참고자료

• Bonewitz, R. (2012). 암석과 광물. 2판 런던: DK 출판.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). 핸드북 광물학. [온라인] 이용 가능: http://www.handbookofmineralogy.org [4년 2019월 XNUMX일 접속].
• Mindat.org. (2019). 흑연: 광물 정보, 데이터 및 산지.. [온라인] 이용 가능: https://www.mindat.org/ [액세스됨. 2019].
• Smith.edu. (2019). 지구과학 | 스미스 칼리지. [온라인] 이용 가능: https://www.smith.edu/academics/geosciences [15년 2019월 XNUMX일 접속].