一、基本性质
外观与形态:石墨呈灰黑色,硬度低,不透明,有滑腻感,易研磨,多呈鳞片状或土状,少数为块状。
化学性质:石墨化学性质稳定,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。
物理性质:石墨具有耐高温、热传导性良好、导电性高等特性。它是世界上最软的矿物之一,具有强金属光泽,条痕为光亮的黑色。
二、来源与分类
天然石墨:天然石墨来自石墨矿藏,是含炭质的沉积地层在构造运动的影响下,受到挤压和岩浆热液的影响发生变质作用而形成。
人造石墨:人造石墨以石油焦、沥青焦等为原料,经过一系列工序处理而制成,纯度较高,可直接应用。
三、成因与分布
成因:石墨矿床的形成是时间与压力的杰作,具体可分为区域变质型、热液型、岩浆型和接触变质型四种成因类型。
分布:石墨资源在全球分布十分集中,已勘探的大、中型石墨矿多蕴藏于中国、印度、巴西、加拿大和墨西哥等国。中国石墨资源丰富,主产区为湖南、山东、内蒙古、吉林和黑龙江等地。
四、工业应用
传统应用:石墨常被用作耐火材料、润滑剂、电极、电刷、坩埚以及铅笔芯等。
新兴应用:随着科技的进步,石墨在新能源、新材料等领域的应用日益广泛。例如,石墨可用于制造锂离子电池负极材料、碳纤维材料、石墨烯材料等。其中,石墨烯是目前发现的最薄、导电导热性能最强、最坚硬的新型纳米材料,在半导体、柔性电子、生物医学、储能、传感检测等诸多领域具有巨大产业应用价值。
五、战略地位
石墨因其优秀的导电性、导热性、润滑性、耐磨性、耐腐蚀性、高温耐受性和辐射防护能力,在众多领域中展现出其独特价值,是多种产品制造不可或缺的材料。因此,石墨资源在世界上的地位越来越受到社会的关注,许多国家将其视为“关键矿产”或“战略性矿产”。
综上所述,石墨是一种具有多种优良性能和广泛应用前景的矿物资源。随着科技的进步和新能源、新材料等领域的快速发展,石墨的应用领域将不断拓展,其在经济和社会发展中的重要性也将日益凸显。