विज्ञान लोकप्रियता - ग्रेफाइट

1930 के दशक के सुरुआत मा, हेइलोंगजियांग प्रांत के जिक्सी मा ली माओ ग्रेफाइट खदान अऊर शेडोंग प्रांत मा शानशुई स्टोन ग्रेफाइट खदान ग्रेफाइट के उत्पादन अऊर प्रसंस्करण शुरू किहिन। वहि समय, लाभान्वित प्रक्रिया सरल रही, मजदूरन के काम करै के स्थिति खराब रही, अऊर उत्पादकता बहुत कम रही, जेहिमा वार्षिक उत्पादन केवल कई हजार टन रहा। कई दशक के विकास के बाद, चीन मा ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन के उत्पादन तेजी से बढ़ गा है। 2004 से 2011 तक, ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उत्पादन के यौगिक वार्षिक वृद्धि दर 22.12% रही। 2011 मा, चीन मा ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन का उत्पादन 2556.17 मिलियन टन रहा, जेहिमा एक साल-पर-वर्ष 21.98% के वृद्धि रही।

ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन मा उत्कृष्ट गुण होत हैं अऊर तेजी से व्यापक रूप से उपयोग कीन जात हैं। ओनके उत्पादन क्षमता अऊर आर्थिक लाभ तेजी से विकास के रुझान देखावत अहैं। 2011 मा, चीन के ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन उद्योग के विकास तेजी से रहा। उद्योग के भीतर के उद्यमन मा लागत का प्रबंधन अऊर नियंत्रित करै के उच्च क्षमता रही अऊर मजबूत लाभप्रदता रही। राष्ट्रीय सांख्यिकी ब्यूरो के आंकड़न के अनुसार, 2011 मा, चीन के ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उद्योग के औद्योगिक उत्पादन मूल्य 167.564 अरब युआन तक पहुँच गवा; बिक्री राजस्व 167.765 अरब युआन रहा, जवन 40.58% बढ़ गवा; कुल लाभ 10.959 अरब युआन रहा, जवन 50.87% बढ़ गवा। अनुप्रयोगन के लगातार विस्तार के साथ, चीन के ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उद्योग मा प्रतिस्पर्धा भी तेजी से भयंकर होइ गै है।

चीन मा उत्पादन के पैमाने के भीतर ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन मा लगे बहुत संख्या मा उद्यम हैं, अऊर एकाग्रता स्तर अपेक्षाकृत कम है। 2011 के अंत तक, चीन के ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उद्योग मा उत्पादन के पैमाने के तहत 871 उद्यम रहे। शीर्ष दस उद्यमन के कुल बिक्री राजस्व पूरे उद्योग का केवल 13.46% रहा। वैश्विक ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद बाजार के विकास प्रवृत्ति अऊर प्रतिस्पर्धी परिदृश्य के दृष्टिकोण से, भविष्य मा, चीन मा ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उद्योग धीरे-धीरे बड़े समूहन मा केंद्रित होइ, अऊर ई उद्योग के एकाग्रता स्तर अउर बढ़ जाई।

चीन मा धातु विज्ञान, रासायनिक इंजीनियरिंग, मशीनरी, चिकित्सा उपकरण, परमाणु ऊर्जा, ऑटोमोबाइल, एयरोस्पेस आदि उद्योगन के तेजी से विकास के साथ, इन उद्योगन मा ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन के मांग बढ़त रही, अऊर चीनी ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पादन उद्योग तेजी से विकास दर का बनाए रखी। 2006 से 2011 तक, चीन के ग्रेफाइट अऊर कार्बन उत्पाद उद्योग मा बिक्री राजस्व के वार्षिक चक्रवृद्धि वृद्धि दर 36.56% रही।

ग्रीक शब्द "ग्राफीन" से लीन गा है, जेकर मतलब है "लेखन के लिए उपयोग कीन जात है"। एकर नाँव जर्मन रसायनज्ञ औ खनिज विज्ञानी एजी वर्नर द्वारा १७८९ मा रखा गा रहा।

कार्बन एक बहुत आम तत्व होय जवन वायुमंडल अऊर पृथ्वी के पपड़ी मा विभिन्न रूपन मा मौजूद होत है। अपने तत्व रूप मा कार्बन का लंबे समय से मनुष्यन द्वारा पहचाना अऊर उपयोग कीन जात है। कार्बन यौगिकन के एक श्रृंखला - कार्बनिक पदार्थ - जीवन के आधार हैं। कार्बन सुअर लोहा, गढ़ा लोहा अऊर स्टील के घटकन में से एक है। कार्बन रासायनिक रूप से अपने आप से मिलके बहुत संख्या मा यौगिक बना सकत है, जवन जीव विज्ञान अऊर वाणिज्य मा महत्वपूर्ण अणु हैं। जीवित जीवन मा अधिकांश अणु मा कार्बन होत है।

अस्तित्व रूप

कार्बन कईयो रूपन मा मौजूद है, जेहिमा क्रिस्टलीय तत्व कार्बन जइसे कि हीरा अऊर ग्रेफाइट शामिल हैं; कोयला जइसन अनाकार कार्बन; जटिल कार्बनिक यौगिक जइसे जानवर अऊर पौधा; अऊर संगमरमर जइसन कार्बोनेट। तत्व कार्बन के भौतिक अऊर रासायनिक गुण ओकरे क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करत हैं। हीरा, जवन बहुत कठोर होत है, अऊर ग्रेफाइट, जवन मुलायम अऊर फिसलन भरा होत है, मा अलग-अलग क्रिस्टल संरचना होत है अऊर एहसे अलग-अलग उपस्थिति, घनत्व, गलनांक आदि होत है।

संपत्ति विशेषता

कमरा के तापमान पर, तत्व कार्बन के रासायनिक गुण अपेक्षाकृत स्थिर होत हैं अऊर ई पानी, पतला अम्ल, पतला क्षार या कार्बनिक विलायक मा घुलत नाहीं हैं। उच्च तापमान पर, ई जलै के लिए आक्सीजन के साथे प्रतिक्रिया करत है, जेसे कार्बन डाइऑक्साइड या कार्बन मोनोऑक्साइड पैदा होत है। केवल हाइड्रोजन हैलोजन मा तत्व कार्बन के साथ सीधे प्रतिक्रिया कर सकत है। ताप परिस्थितियन मा, तत्व कार्बन का अम्ल द्वारा ऑक्सीकरण करब अपेक्षाकृत आसान है; उच्च तापमान पर, कार्बन कईयो धातुओं के साथे प्रतिक्रिया कइके धातु कार्बाइड बना सकत है। कार्बन रिड्यूसिबल है अऊर उच्च तापमान पर धातुओं का गलावै के लिए उपयोग कीन जा सकत है। यहिके अलावा, ग्रेफाइट का क्लोरोसल्फोनिक एसिड से घुलावा जा सकत है, जेहिसे एकल-परत ग्रेफीन का क्लोरोसल्फोनिक एसिड "घलन" बनत है।
ग्रेफाइट कार्बोनेसियस तत्वन कय एक क्रिस्टलीय खनिज होय। एकर क्रिस्टलीय ढाँचा एक षटकोणीय स्तरित संरचना है। हर परत के बीच के दूरी 340 pm है, अऊर एकै परत मा कार्बन परमाणुओं के बीच के दूरी 142 pm है. . ई षटकोणीय क्रिस्टल प्रणाली से संबंधित है अऊर एकर पूरा स्तरित दरार है। क्लीवेज प्लेन मुख्य रूप से आणविक बंधन से बनी होत हैं अऊर अपेक्षाकृत कमजोर आणविक आकर्षण होत हैं, यहिसे एकर प्राकृतिक तैरने योग्यता बहुत अच्छा होत है।

अपनी अनूठी संरचना के कारण, ग्रेफाइट मा निम्नलिखित विशेष गुण होत हैं:

1) गर्मी प्रतिरोध: ग्रेफाइट का गलनांक 3850 ± 50 डिग्री है, अऊर ओकर क्वथनांक 4250 डिग्री है। अल्ट्रा-उच्च तापमान विद्युत चाप से जले के बाद भी, वजन घटना बहुत कम है, अऊर थर्मल विस्तार गुणांक भी बहुत कम है। तापमान मा वृद्धि के साथ ग्रेफाइट के ताकत बढ़ जात है। 2000 डिग्री पर, ग्रेफाइट के ताकत दुगुना हो जात है।

2) विद्युत अऊर तापीय चालकता: ग्रेफाइट के विद्युत चालकता आम गैर--धातु खनिज के तुलना मा 100 गुना अधिक है। एकर तापीय चालकता स्टील, लोहा अऊर सीसा जइसन धातु से अधिक है। तापमान बढ़ै के साथ तापीय चालकता कम होइ जात है, अऊर अत्यधिक उच्च तापमान पर भी, ग्रेफाइट एक इन्सुलेटर बन जात है। ग्रेफाइट बिजली का संचालन कर सकत है काहे से कि ग्रेफाइट मा हर कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं के साथे केवल 3 सहसंयोजक बंधन बनावत है, अऊर हर कार्बन परमाणु अबहियों विद्युत आवेश स्थानांतरित करै के लिए एक मुक्त इलेक्ट्रॉन रखत है।

3) चिकनाई: ग्रेफाइट का चिकनाई गुण ग्रेफाइट के गुच्छन के आकार पर निर्भर करत है। गुच्छे जतना बड़ा होइहैं, घर्षण गुणांक ओतना ही कम होइहैं अऊर स्नेहन प्रदर्शन ओतना ही अच्छा होइहैं।

4) रासायनिक स्थिरता: ग्रेफाइट कमरा के तापमान पर उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता प्रदर्शित करत है अऊर अम्ल, क्षार अऊर कार्बनिक विलायक से जंग का प्रतिरोध कर सकत है।

5) प्लास्टिसिटी: ग्रेफाइट मा अच्छा क्रूरता होत है अऊर बहुत पतली चादरन मा पीसा जा सकत है।
6) थर्मल शॉक प्रतिरोध: जब कमरा के तापमान पर उपयोग कीन जात है, तौ ग्रेफाइट बिना क्षतिग्रस्त होए कठोर तापमान परिवर्तन का सामना कर सकत है। तापमान मा उतार-चढ़ाव के दौरान, ग्रेफाइट के आयतन परिवर्तन न्यूनतम होत है अऊर कौनो दरार नाहीं बनत है।

ग्रेफाइट का गलनांक
हीरा का गलनांक 3823K है, जबकि ग्रेफाइट का 3925K है। ग्रेफाइट का गलनांक हीरा से अधिक होत है।
ग्रेफाइट अऊर हीरा के गलनांक के तुलना बंधन ऊर्जा के पहलू से बस नाहीं माना जा सकत है। अगर पिघलने के दौरान टूटे बंधन के संख्या के अनदेखा कीन जात है, तौ प्राप्त डेटा विश्वसनीय नाहीं होई।

एलोट्रोपिक रूप
ग्रेफाइट, हीरा, कार्बन 60, कार्बन नैनोट्यूब, ग्रेफीन, आदि कार्बन तत्व के सब तत्व रूप हैं। ई सब एकै तत्व के समरूप हैं।

उत्पत्ति अऊर वितरण
गठन अऊर घटना: ग्रेफाइट उच्च तापमान मा बनत है। सबसे व्यापक रूप से वितरित प्रकार ग्रेफाइट का रूपांतरण जमा है, जवन कार्बनिक पदार्थ या कार्बोनेसियस सामग्री से भरपूर तलछटी चट्टानन के क्षेत्रीय रूपांतरण से बनत है।
प्रसिद्ध उत्पादन क्षेत्र: टिकोन्डेरोगा, न्यूयॉर्क, मेडागास्कर अऊर सिलोन।

ग्रेफाइट के तकनीकी गुण मुख्य रूप से ओकरे क्रिस्टलीय रूप पर निर्भर करत हैं। अलग-अलग क्रिस्टलीय रूप वाले ग्रेफाइट खनिज के अलग-अलग औद्योगिक मूल्य अऊर अनुप्रयोग होत हैं। उद्योग मा, अलग-अलग क्रिस्टलीय रूपन के आधार पर, ग्रेफाइट का तीन श्रेणियन मा वर्गीकृत कीन जात है।

डेलेनियम ग्रेफाइट

मोटे तौर पर, ग्रेफाइटाइजेशन के लिए उच्च - तापमान उपचार के बाद कार्बनिक कार्बोनाइजेशन के माध्यम से प्राप्त सभी ग्रेफाइट सामग्री को कृत्रिम ग्रेफाइट के रूप में संदर्भित किया जा सकत है, जैसे कि कार्बन फाइबर, पाइरोलाइटिक कार्बन, और फोम ग्रेफाइट, आदि। जबकि एक संकीर्ण अर्थ में, कृत्रिम ग्रेफाइट आमतौर पर एक ठोस सामग्री का संदर्भित करत है कम-अशुद्धता वाले कार्बोनेसियस कच्चे माल का आधार सामग्री के रूप मा, कोयला डामर का बाइंडर के रूप मा, अऊर बैचिंग, मिक्सिंग, मोल्डिंग, कार्बोनाइजेशन अऊर ग्रेफाइटाइजेशन जइसन प्रक्रिया के माध्यम से। उदाहरणन मा ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड अऊर आइसोस्टैटिक प्रेसिंग ग्रेफाइट शामिल हैं।

कृत्रिम ग्रेफाइट का आम तौर पर चार प्रकार के मोल्डिंग विधियन मा वर्गीकृत कीन जा सकत है: कंपन मोल्डिंग, बाहर निकालना मोल्डिंग, संपीड़न मोल्डिंग अऊर आइसोस्टैटिक प्रेसिंग मोल्डिंग।

क्रिस्टलीय फ्लेक ग्रेफाइट

ग्रेफाइट क्रिस्टल गुच्छे के रूप मा होत हैं; उ उच्च दबाव मा रूपांतरण के माध्यम से बनत हैं, अऊर बड़े गुच्छे अऊर छोट गुच्छे होत हैं। यहि प्रकार के ग्रेफाइट अयस्क के विशेषता ई है कि एकर ग्रेड उच्च नाहीं है, आम तौर पर 2% से 3% तक, या 10% से 25% के बीच होत है। ई प्रकृति मा सबसे अच्छा तैरने योग्य अयस्कन में से एक है, अऊर कईयो पीस अऊर चयन के माध्यम से, उच्च-ग्रेड ग्रेफाइट सांद्रता प्राप्त कीन जा सकत है। यहि प्रकार के ग्रेफाइट के तैरने योग्यता, चिकनाई अऊर प्लास्टिसिटी अन्य प्रकार के ग्रेफाइट से बेहतर है; यहिसे, एकर औद्योगिक मूल्य सबसे बड़ा है।
गफानिटिक ग्रेफाइट

क्रिप्टोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट का माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट या मिट्टी के ग्रेफाइट के रूप मा भी जाना जात है। यहि प्रकार के ग्रेफाइट के क्रिस्टल व्यास आम तौर पर 1 माइक्रोमीटर से कम होत हैं, अऊर विशिष्ट सतह क्षेत्र 1 से 5 m2/g तक होत है। ई माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट का संग्रह है अऊर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत केवल क्रिस्टल के रूप मा देखल जा सकत है। यहि प्रकार के ग्रेफाइट के विशेषता ई है कि एकर सतह माटी के होत है, चमक के कमी होत है, अऊर फ्लेक ग्रेफाइट के तुलना मा थोड़ा कम चिकनाई होत है। ग्रेड अपेक्षाकृत उच्च है। ई आम तौर पर 60-85% होत है। कुछ 90% से अधिक तक पहुँच सकत हैं। ई ज्यादातर फाउंड्री उद्योग मा उपयोग कीन जात है।

ग्रेफाइट का उद्योग मा व्यापक रूप से उपयोग कीन जात है अऊर लगभग हर क्षेत्र मा नियोजित कीन जात है। उद्योग मा सबसे ज्यादा इस्तेमाल कीन जाय वाला प्रकार कृत्रिम ग्रेफाइट है, जेका विशेष ग्रेफाइट भी कहा जात है। यहिके बनै के तरीका के आधार पर, यहिका निम्नलिखित प्रकारन मा वर्गीकृत कीन जा सकत है।

1. आइसोस्टैटिक दबाव ग्रेफाइट। ई वही है जेका बहुत लोग "तीन-उच्च ग्रेफाइट" कहत हैं, लेकिन ई जरूरी नाहीं है कि ई समस्थानिक दबाव होय काहे से कि ई "तीन-उच्च" है।
2. ढाला ग्रेफाइट
3. बाहर निकाला ग्रेफाइट, ज्यादातर इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप मा उपयोग कीन जात है।
ओनमा से, ग्रेफाइट के कण आकार के अनुसार, ई इनमा भी विभाजित कीन जा सकत है: विस्तृत संरचना ग्रेफाइट, मध्यम-मोटे ग्रेफाइट (लगभग 0.8 मिमी के सामान्य कण आकार के साथ), अऊर इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट (2-4 मिमी)।

ग्रेफाइट क्रिस्टल मा, एकै परत मा कार्बन परमाणु sp2 संकरण के माध्यम से सहसंयोजक बंधन बनावत हैं। हर कार्बन परमाणु तीन सहसंयोजक बंधन के माध्यम से तीन अन्य परमाणुओं से जुड़ा होत है। छह कार्बन परमाणु एकै समतल पै एक नियमित षट्कोणीय रिंग बनावत हैं, जवन एक स्तरित संरचना मा फैलत हैं। C-C बंधन के बंधन लंबाई सब 142 pm हैं, जवन बिल्कुल परमाणु क्रिस्टल के बंधन लंबाई सीमा के भीतर आवत हैं। यहिसे, एकै परत के लिए, ई एक परमाणु क्रिस्टल है। एकै विमान पर, हर कार्बन परमाणु के पास अबहियों एक पी कक्षा बची है, अऊर उ एक दूसरे से ओवरलैप करत हैं। इलेक्ट्रॉन अपेक्षाकृत मुक्त होत हैं, धातुओं मा मुक्त इलेक्ट्रॉन के बराबर, यहिसे ग्रेफाइट गर्मी अऊर बिजली का संचालन कइ सकत है, जवन धातु क्रिस्टल के एक विशेषता है। यहिसे, ई धातु क्रिस्टल के श्रेणी मा भी आवत है।

ग्रेफाइट क्रिस्टल मा परत 340 pm से अलग होत हैं, जवन कि अपेक्षाकृत बड़ी दूरी है। वैन डेर वाल्स बल द्वारा एक साथ रखे जात हैं, जेकर मतलब है कि उ एक आणविक क्रिस्टल से संबंधित हैं। हालांकि, एकै समतल परत पर कार्बन परमाणुओं के बीच मजबूत बंधन के कारण, ओनका तोड़ब बहुत मुश्किल है, यहिसे ग्रेफाइट का गलनांक भी बहुत अधिक है अऊर ओकर रासायनिक गुण स्थिर हैं।
अपने अनूठे बंधन मोड का देखत हुए, ईका बस एक परमाणु क्रिस्टल या एक आणविक क्रिस्टल के रूप मा वर्गीकृत नाहीं कीन जा सकत है। आधुनिक शब्दन मा, ई एक मिश्रित क्रिस्टल माना जात है।

क्रिस्टल विशेषता

क्रिस्टल सिस्टम अऊर स्पेस ग्रुप: हेक्सागोनल क्रिस्टल सिस्टम, पी63/एमसी
सेल पैरामीटर: ए0=0.246 एनएम, सी0=0.670 एनएम
विशिष्ट स्तरित संरचना, कार्बन परमाणु परतन मा व्यवस्थित होत हैं, प्रत्येक कार्बन बराबर दूरी पर आसन्न कार्बन से जुड़ा होत है, प्रत्येक परत मा कार्बन एक षटकोणीय रिंग पैटर्न मा व्यवस्थित होत हैं, आसन्न परतन मा कार्बन के षटकोणीय रिंग परत संरचना बनावै के लिए सुपरइम्पोज कीन जाय से पहिले समानांतर तल दिशा मा विस्थापित होत हैं। विस्थापन के अलग-अलग अभिविन्यास अऊर दूरी के कारण अलग-अलग प्रकार के बहुरूप होत हैं। ऊपरी अऊर निचली परतन मा कार्बन परमाणुओं के बीच के दूरी एकै परत के भीतर कार्बन के बीच के दूरी से बहुत बड़ा है (परत के भीतर C-C दूरी=0.142 एनएम, परतन के बीच C-C दूरी=0.340 एनएम)
आकार: एकल क्रिस्टल आमतौर पर शीट-जैसा या प्लेट-जैसा रूप मा होत हैं, लेकिन पूरा क्रिस्टल बहुत कम देखे जात हैं। समुच्चय आमतौर पर एक पैमाना-जैसा, ब्लॉक-जैसा अऊर मिट्टी-जैसा रूप मा होत हैं।
रंग: लोहा काला

लकीर: चमकदार काला
पारदर्शिता: गैर-पारदर्शी
चमक: अर्ध-धातु चमक
कठोरता: 1-2
डायफेनिटी अऊर फ्रैक्चर: समानांतर दरार बहुत पूरा है
विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण: 2.21 - 2.26 g/cm3
विशिष्ट सतह क्षेत्रफल: 5 - 10 m2/g
अन्य गुण: पतली चादर लचीली है, फिसलन वाला महसूस होत है, हाथन का दाग लगावै के संभावना होत है, अऊर अच्छा विद्युत चालकता होत है
पहचान विशेषता: लोहा का काला रंग, कम कठोरता, अत्यधिक पूर्ण दरार का एक समूह, एक फिसलन महसूस अऊर दाग हाथ; अगर तांबा सल्फेट घोल से गीला जस्ता कण ग्रेफाइट पर रखे जात हैं, त तांबा के धब्बे अवक्षेपित होइ सकत हैं, लेकिन ग्रेफाइट-जैसे मोलिब्डेनाइट पर अइसन कौनो प्रतिक्रिया नाहीं होत है।

जब मनई हीरा के बारे मा सोचत हैं, तौ उ तुरंत ओनका चकाचौंध अऊर शानदार दृश्यन से जोड़त हैं, जवन चलत-चलत चमकत हैं। हालांकि, ओनके उच्च कीमत के कारण, अधिकांश लोग ओनका प्राप्त करै से रोकत हैं। प्राकृतिक हीरा का हीरा से पॉलिश करै के बाद ही "हीरा" कहा जात है। प्राकृतिक हीरा बहुत दुर्लभ हैं। दुनिया मा, 1000 कैरेट (1 ग्राम=5 कैरेट) से अधिक वजन के केवल दुई हीरा हैं, अऊर 400 कैरेट से अधिक वजन के केवल कुछ हीरा हैं। चीन में अब तक खोजे गए सबसे बड़े हीरे का वजन 158.786 कैरेट है और इसे "चांगलिन डायमंड" कहा जात है। जइसे कि कहावत है, "दुर्लभता कुछ मूल्यवान बनावत है"। काहे से कि प्राकृतिक हीरा जेका "हीरा" के रूप मा इस्तेमाल कीन जा सकत है, बहुत दुर्लभ हैं, लोग ओनका "कृत्रिम" हीरा से बदलै चाहत हैं। ई स्वाभाविक रूप से हीरा - ग्रेफाइट के "जुड़वां" के विचार का जन्म देत है।

हीरा अऊर ग्रेफाइट दुइनौ के रासायनिक संरचना कार्बन (सी) है, अऊर ओनका एकै तत्व के "एलोट्रोपिक रूप" के रूप मा संदर्भित कीन जात है। यहि शब्द से, ई समझा जा सकत है कि ओनके पास एकै "प्रकृति" है, लेकिन ओनके "रूप" या "गुण" अलग अऊर काफी अलग हैं। हीरा वर्तमान मा सबसे कठिन पदार्थ है, जबकि ग्रेफाइट सबसे नरम पदार्थन में से एक है।

ग्रेफाइट अऊर हीरा के बीच कठोरता का अंतर बहुत महत्वपूर्ण है, फिर भी लोग अबहियों कृत्रिम संश्लेषण विधियन के माध्यम से हीरा प्राप्त करै के उम्मीद करत हैं काहे से कि ग्रेफाइट (कार्बन) प्रकृति मा बहुतायत मा उपलब्ध है। हालांकि, ग्रेफाइट मा कार्बन का हीरा के कार्बन व्यवस्था पैटर्न मा बदलब आसान काम नाहीं है। 5-60,000 वायुमंडल के दबाव ((5-6) × 103 एमपीए) अऊर 1000 से 2000 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान के तहत, लोहा, कोबाल्ट अऊर निकेल जइसन धातु उत्प्रेरक के उपयोग से, ग्रेफाइट का हीरा पाउडर मा बदला जा सकत है।

दुनिया भर के एक दर्जन से अधिक देश हीरा का सफलतापूर्वक संश्लेषण किहिन हैं। हालांकि, ई प्रकार के हीरा मा बहुत महीन कण होत हैं अऊर एकर मुख्य अनुप्रयोग एक पीसने वाली सामग्री के रूप मा होत है, जेका काटै अऊर भूगर्भीय अऊर पेट्रोलियम कुँआ के ड्रिलिंग मा उपयोग कीन जात है। वर्तमान मा, दुनिया के हीरा के खपत मा, 80% कृत्रिम हीरा मुख्य रूप से उद्योग मा उपयोग कीन जात हैं, अऊर एकर उत्पादन प्राकृतिक हीरा के उत्पादन से बहुत अधिक है।

शुरुआत मा संश्लेषित हीरा कण काला, आकार मा 0.5 मिमी, अऊर वजन लगभग 0.1 कैरेट रहा (रत्न-गुणवत्ता वाले हीरा के लिए न्यूनतम आकार आम तौर पर 0.1 कैरेट से कम नाहीं होत है)। संयुक्त राज्य अमेरिका अऊर जापान जइसन देश पहिले से ही 6.1 कैरेट तक के हीरा के कणन का उत्पादन कइ चुके हैं। हम कह सकत हैं कि हीरा ग्रेफाइट से "उड़" गए हैं। रत्न-गुणवत्ता वाले सिंथेटिक हीरा भी निकट भविष्य मा बाजार मा उपलब्ध होइहैं।

ग्रेफाइट शुद्धिकरण: दुई तरीका हैं: रासायनिक शुद्धिकरण अऊर भौतिक शुद्धिकरण।

1.रासायनिक शुद्धिकरण ग्रेफाइट के अम्ल, क्षार अऊर जंग के प्रतिरोधी होवे के गुणन का लाभ उठावत है। ई अशुद्धियन का भंग करै के लिए ग्रेफाइट सांद्रता का अम्ल अऊर क्षार के साथ इलाज करब शामिल है, जेका फिर सांद्रता के ग्रेड बढ़ावै के लिए धोवा जात है। रासायनिक शुद्धिकरण से 99% के ग्रेड के साथ उच्च - कार्बन ग्रेफाइट मिल सकत है। रासायनिक शुद्धिकरण के कईयो तरीका हैं, जेहिमा सबसे व्यापक रूप से उपयोग कीन जाय वाली सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ उच्च-तापमान संलयन विधि है।

मूल सिद्धांत ई है कि 500 ​​डिग्री से ऊपर के उच्च-तापमान परिस्थितियन मा, ग्रेफाइट (मुख्य रूप से सिलिकेट खनिज) मा अशुद्धि कास्टिक सोडा, यानी, NaOH के साथ प्रतिक्रिया करत हैं, जेहिसे पानी-घुलनशील प्रतिक्रिया उत्पाद बनत हैं। प्रतिक्रिया उत्पादन का पानी से लीचिंग कइके, कुछ अशुद्धियन का खतम कीन जा सकत है। अन्य अशुद्धियन के लिए, जइसे कि लोहा के आक्साइड, क्षार संलयन के बाद, ओनका एचसीएल के साथ बेअसर कइके पानी-घुलनशील फेरिक क्लोराइड बनावा जात है, जेका पानी से धोवै से हटावा जा सकत है।

उपरोक्त प्रक्रिया प्रवाह मा, NaOH के सांद्रता लगभग 50% है, अऊर ई 1:0.8 के अनुपात मा ग्रेफाइट के साथ मिलावा जात है। यानी, हर 1 टन उच्च-कार्बन ग्रेफाइट के उत्पादन के लिए, लगभग 0.4 टन NaOH खपत होत है। एचसीएल के अतिरिक्त मात्रा ग्रेफाइट के लगभग 30% है। उपयोग कीन जाय वाला ईंधन कोयला है, लगभग 0.6 से 0.7 टन। क्षार संलयन विधि मा उपयोग कीन जाय वाले उपकरणन मा मुख्य रूप से लंगर-प्रकार के आंदोलनकारी, पिघलने वाली भट्ठी, सर्पिल पैडल आंदोलनकारी, वी-आकार के धोवै वाले टैंक आदि शामिल हैं। वसूली दर 85-90% है, अऊर निवेश 15-200,000 युआन है। यद्यपि ई प्रक्रिया अपेक्षाकृत उन्नत है, लेकिन यहिमा कुछ कमी भी हैं जइसे कि उच्च पानी के खपत, अत्यधिक ग्रेफाइट हानि, कम उत्पादन दर, उच्च क्षार खपत अऊर पर्यावरण का प्रदूषित करै वाले अपशिष्ट तरल पदार्थ का निर्वहन।

2.भौतिक शुद्धिकरण, जेका उच्च-तापमान शुद्धिकरण के रूप मा भी जाना जात है, ग्रेफाइट के उच्च-तापमान प्रतिरोध का उपयोग करत है। ई ग्रेफाइट का एक बिजली के भट्ठी मा रखत है, हवा से अलग करत है, अऊर अशुद्धियन (यानी, अवशेष) का वाष्पित करै के अनुमति देय के लिए 2500 डिग्री तक गरम करत है, जेहिसे परिष्कृत अयस्क के ग्रेड बढ़ जात है। उच्च-तापमान शुद्धिकरण के माध्यम से, 99.9% के ग्रेड के साथ उच्च-शुद्धता वाला ग्रेफाइट प्राप्त कीन जा सकत है. 6
उपयोग पारंपरिक उपयोग

1). दुर्दम्य सामग्री के रूप मा: ग्रेफाइट अऊर ओकरे उत्पादन मा उच्च तापमान प्रतिरोध अऊर उच्च ताकत के गुण होत हैं। धातु विज्ञान उद्योग मा, ओनका मुख्य रूप से ग्रेफाइट क्रूसिबल बनावै के लिए उपयोग कीन जात है। स्टील निर्माण मा, ग्रेफाइट का उपयोग आमतौर पर स्टील सिल्लियन के लिए एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप मा अऊर धातु विज्ञान भट्ठियन के आंतरिक अस्तर के रूप मा कीन जात है।

2). एक प्रवाहकीय सामग्री के रूप मा: ई विद्युत उद्योग मा इलेक्ट्रोड, ब्रश, कार्बन रॉड, कार्बन ट्यूब, पारा रेक्टिफायर के सकारात्मक ध्रुव, ग्रेफाइट गैसकेट, टेलीफोन पार्ट्स अऊर टेलीविजन पिक्चर ट्यूब आदि के लिए कोटिंग्स के निर्माण के लिए उपयोग कीन जात है।

3) पहनने-प्रतिरोधी स्नेहक सामग्री के रूप मा: ग्रेफाइट का उपयोग आमतौर पर यांत्रिक उद्योग मा स्नेहक के रूप मा कीन जात है। चिकनाई तेल अक्सर उच्च-गति, उच्च-तापमान अऊर उच्च-दबाव स्थितियन मा उपयोग के लिए उपयुक्त नाहीं होत है, जबकि ग्रेफाइट पहनने-प्रतिरोधी सामग्री 200 से 2000 डिग्री के तापमान अऊर बहुत उच्च फिसलन गति पर चिकनाई तेल के बिना काम कर सकत हैं। संक्षारक मीडिया के परिवहन के लिए कईयो उपकरण व्यापक रूप से पिस्टन कप, सीलिंग रिंग अऊर बीयरिंग बनावै के लिए ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग करत हैं। जब उ काम करत हैं, तौ कौनो चिकनाई तेल डारै के जरूरत नाहीं परत है। ग्रेफाइट पायस कई धातु प्रसंस्करण (तार ड्राइंग, पाइप खींच) प्रक्रियाओं के लिए एक अच्छा स्नेहक भी है।

4) ग्रेफाइट उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता प्रदर्शित करत है। ग्रेफाइट जवन विशेष प्रसंस्करण से गुजर चुका है, ओमे जंग प्रतिरोध, अच्छा तापीय चालकता अऊर कम पारगम्यता जइसन विशेषता होत है। ई हीट एक्सचेंजर, रिएक्शन टैंक, कंडेनसर, दहन टावर, अवशोषण टावर, कूलर, हीटर, फिल्टर अऊर पंप उपकरणन के निर्माण मा व्यापक रूप से उपयोग कीन जात है। ई पेट्रोकेमिकल्स, जल धातु विज्ञान, अम्ल अऊर क्षार उत्पादन, सिंथेटिक फाइबर, कागज निर्माण आदि सहित विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रन मा व्यापक रूप से लागू कीन जात है, जेहिसे धातु सामग्री के एक महत्वपूर्ण मात्रा बचत है। गैर-- झरझरा ग्रेफाइट के किस्मन मा अलग-अलग राल के कारण जंग प्रतिरोध मा भिन्नता होत है। उदाहरण के लिए, फेनोलिक राल से संसेचित लोग अम्ल के प्रतिरोधी होत हैं लेकिन क्षार के प्रतिरोधी नाहीं होत हैं; फरफुरिल अल्कोहल राल से संसेचित अम्ल अऊर क्षार दुइनौ के प्रतिरोधी होत हैं। अलग-अलग किस्मन के गर्मी प्रतिरोध भी अलग-अलग होत है: कार्बन अऊर ग्रेफाइट कम करै वाले वातावरण मा 2000 से 3000 डिग्री सेल्सियस के तापमान का सामना कर सकत हैं, अऊर ऑक्सीकरण वातावरण मा क्रमशः 350 डिग्री सेल्सियस अऊर 400 डिग्री सेल्सियस पर ऑक्सीकरण शुरू करत हैं; गैर--झरझरा ग्रेफाइट किस्मन के गर्मी प्रतिरोध भी गर्भाधान करै वाले एजेंट पर निर्भर करत है, अऊर आम तौर पर, फेनोलिक या फरफुरिल अल्कोहल से संसेचित लोगन मा 180 डिग्री सेल्सियस से कम गर्मी प्रतिरोध होत है।

5) . कास्टिंग, सैंड कास्टिंग, मोल्ड प्रेसिंग अऊर उच्च-तापमान धातु विज्ञान सामग्री के रूप मा: ग्रेफाइट के कम थर्मल विस्तार गुणांक अऊर तेजी से शीतलन अऊर ताप परिवर्तनन का सामना करै के क्षमता के कारण, ई कांच के बर्तन के लिए एक मोल्ड के रूप मा उपयोग कीन जा सकत है। ग्रेफाइट का उपयोग करै के बाद, काली धातु सटीक आयाम, चिकनी सतह, उच्च उपज वाले घटक पैदा कइ सकत हैं, अऊर सीधे या थोड़े प्रसंस्करण के साथ उपयोग कीन जा सकत हैं, जेहिसे धातु के एक बड़ी मात्रा बचत है। पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रियाओं के उत्पादन मा जइसे कि कठोर मिश्र धातु, ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग आमतौर पर सिंटरिंग के लिए मोल्ड अऊर चीनी मिट्टी के बरतन नाव बनावै के लिए कीन जात है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन क्रिस्टल ग्रोथ क्रूसिबल, जोन रिफाइनिंग कंटेनर, सपोर्ट फिक्स्चर, इंडक्शन हीटर, आदि सब उच्च-शुद्धता ग्रेफाइट से बना अहै। यहिके अलावा, ग्रेफाइट का वैक्यूम स्मेल्टिंग, उच्च - तापमान प्रतिरोध भट्ठी ट्यूब, छड़, प्लेट, ग्रिड अऊर उच्च तापमान पर अन्य घटकन के लिए ग्रेफाइट इन्सुलेशन प्लेट अऊर आधार के रूप मा भी उपयोग कीन जा सकत है।

6) परमाणु ऊर्जा उद्योग अऊर रक्षा उद्योग के लिए: ग्रेफाइट मा उत्कृष्ट न्यूट्रॉन मॉडरेटर गुण होत हैं अऊर परमाणु रिएक्टरन मा न्यूट्रॉन मॉडरेटर के रूप मा उपयोग कीन जात है। यूरेनियम-ग्रेफाइट रिएक्टर अधिक उपयोग कीन जाय वाले परमाणु रिएक्टरन मा से एक है। पावर एटॉमिक रिएक्टरन के लिए मॉडरेटर सामग्री मा उच्च गलनांक, स्थिरता अऊर जंग प्रतिरोध होवे के चाही। ग्रेफाइट इन आवश्यकताओं का पूरा तरह से पूरा कइ सकत है। परमाणु रिएक्टरन मा उपयोग कीन जाय वाली ग्रेफाइट के शुद्धता बहुत अधिक है, जेहिमा अशुद्धता सामग्री कई दर्जन पीपीएम से अधिक नाहीं है। विशेष रूप से, बोरान सामग्री 0.5 पीपीएम से कम होवे के चाही। रक्षा उद्योग मा, ग्रेफाइट का उपयोग ठोस-ईंधन रॉकेटन के नोजल, मिसाइलन के नाक, अंतरिक्ष नेविगेशन उपकरणन के हिस्सा, गर्मी इन्सुलेशन सामग्री अऊर विकिरण संरक्षण सामग्री के निर्माण के लिए भी कीन जात है।

7) ग्रेफाइट बॉयलर स्केलिंग का भी रोक सकत है। प्रासंगिक इकाइयन द्वारा कीन गा परीक्षण से पता चला है कि पानी मा एक निश्चित मात्रा मा ग्रेफाइट पाउडर (लगभग 4-5 ग्राम प्रति टन पानी) मिलावै से बॉयलर के सतह पर स्केलिंग रोका जा सकत है। यहिके अलावा, जंग अऊर जंग से बचावै के लिए धातु के चिमनी, छत, पुल अऊर पाइपलाइन मा ग्रेफाइट लगावा जा सकत है।
8) ग्रेफाइट का उपयोग पेंसिल सीसा, वर्णक अऊर पॉलिशिंग एजेंट के रूप मा कीन जा सकत है। विशेष प्रसंस्करण से गुजरने के बाद, ग्रेफाइट का उपयोग विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रन के लिए विभिन्न विशेष सामग्री के निर्माण के लिए कीन जा सकत है।

1960 के दशक मा, तांबा का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप मा उपयोग कीन जात रहा, जेकर अनुप्रयोग दर लगभग 90% रही, जबकि ग्रेफाइट केवल लगभग 10% रहा। 21वीं सदी मा, अधिक से अधिक उपयोगकर्ता इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप मा ग्रेफाइट का चुनै लाग। यूरोप मा, इलेक्ट्रोड सामग्री मा से 90% से अधिक ग्रेफाइट हैं। ई एक समय प्रमुख इलेक्ट्रोड सामग्री, तांबा, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के तुलना मा लगभग आपन सब फायदा खो चुका है। ई नाटकीय बदलाव का कारन रहा? बेशक, ई ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के कईयो फायदा रहे।

1. तेजी से प्रसंस्करण गति: आम तौर पर, ग्रेफाइट के यांत्रिक प्रसंस्करण गति तांबा के तुलना मा 2 से 5 गुना तेज है; जबकि विद्युत निर्वहन मशीनिंग के प्रसंस्करण गति तांबा से 2 से 3 गुना तेज है। सामग्री के विकृत होवे के संभावना कम है: पतले इलेक्ट्रोड के प्रसंस्करण मा फायदा विशेष रूप से स्पष्ट है; तांबा का नरमी बिंदु लगभग 1000 डिग्री है, अऊर ई गर्मी के कारण विरूपण के लिए प्रवण है; ग्रेफाइट का उदात्तीकरण तापमान 3650 डिग्री है; अऊर तापीय विस्तार गुणांक तांबा के केवल 1/30 है।

2. हल्का वजन: ग्रेफाइट का घनत्व तांबा के घनत्व से केवल 1/5 है। जब बड़े इलेक्ट्रोड डिस्चार्ज प्रोसेसिंग से गुजरत हैं, तौ ई मशीन टूल (ईडीएम) पर बोझ का प्रभावी ढंग से कम कइ सकत है; ई बड़े मोल्डन पर अनुप्रयोगन के लिए अधिक उपयुक्त है।

3. कम बिजली खपत; चूंकि स्पार्क ऑयल मा कार्बन परमाणु भी होत हैं, डिस्चार्ज मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान, उच्च तापमान के कारण स्पार्क ऑयल मा कार्बन परमाणु विघटित होइ जात हैं, अऊर फिर उ ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनावत हैं, जे ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के नुकसान के भरपाई करत हैं।

4. कउनो बर्र नाहीं; तांबा इलेक्ट्रोड के संसाधित होए के बाद, ओनका अबहियों मैन्युअल रूप से ट्रिम करै के जरूरत है ताकि बरर्स का हटावा जा सके। हालांकि, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड मा बर्र नाहीं होत हैं, जवन लागत के एक महत्वपूर्ण मात्रा बचावत है अऊर स्वचालित उत्पादन प्राप्त करब आसान बनावत है।

5. ग्रेफाइट का पीसब अऊर पॉलिश करब आसान है; काहे से कि ग्रेफाइट के काटै के प्रतिरोध तांबा के केवल 1/5 है, ई मैन्युअल पीस अऊर पॉलिशिंग के लिए अधिक उपयुक्त है।

6. सामग्री लागत कम है अऊर कीमत अधिक स्थिर है। हाल के वर्षन मा तांबा के कीमतन मा वृद्धि के कारण, आइसोट्रोपिक ग्रेफाइट के कीमत अब तांबा के तुलना मा कम है। एकै मात्रा के तहत, डोंगयांग कार्बोनाइट के सार्वभौमिक ग्रेफाइट उत्पादन के कीमत तांबा के तुलना मा 30% से 60% कम है, अऊर कीमत बहुत कम अल्पकालिक कीमत मा उतार-चढ़ाव के साथ अधिक स्थिर है।

ई ठीक यही बेजोड़ फायदा है जेहिसे ग्रेफाइट धीरे-धीरे ईडीएम इलेक्ट्रोड के लिए पसंदीदा सामग्री के रूप मा तांबा के जगह लेत है।

विज्ञान अऊर प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, लोग ग्रेफाइट के लिए कईयो नये अनुप्रयोगन के खोज किहिन हैं।

लचीला ग्रेफाइट उत्पाद।

लचीला ग्रेफाइट, जेका विस्तारित ग्रेफाइट के रूप मा भी जाना जात है, हाल के वर्षन मा विकसित एक नया प्रकार का ग्रेफाइट उत्पाद है। 1971 मा, संयुक्त राज्य अमेरिका लचीला ग्रेफाइट सीलिंग सामग्री का सफलतापूर्वक विकसित किहिस, जेहिसे परमाणु ऊर्जा वाल्व के रिसाव समस्या का हल कीन गा। बाद मा, जर्मनी, जापान अऊर फ्रांस भी एकर शोध अऊर उत्पादन करै लाग। ई उत्पाद न केवल प्राकृतिक ग्रेफाइट के विशेषता रखत है बल्कि विशेष लचीलापन अऊर लोच भी रखत है। यहिसे, ई एक आदर्श सीलिंग सामग्री है। ई पेट्रोकेमिकल्स अऊर परमाणु ऊर्जा जइसन औद्योगिक क्षेत्रन मा व्यापक रूप से उपयोग कीन जात है। यहिके खातिर अंतर्राष्ट्रीय बाजार मा साल दर साल मांग बढ़त जात है।

हल्का उद्योग अनुप्रयोग

यहिके अलावा, ग्रेफाइट का उपयोग कांच अऊर कागज के उत्पादन के लिए हल्के उद्योग मा एक पॉलिशिंग एजेंट अऊर एंटी-जंग एजेंट के रूप मा भी कीन जात है। ई पेंसिल, स्याही, काला रंग, स्याही अऊर कृत्रिम हीरा अऊर हीरा बनावै के लिए एक अपरिहार्य कच्चा माल है। ई एक बहुत अच्छा ऊर्जा-बचत अऊर पर्यावरण के अनुकूल सामग्री है अऊर एक ऑटोमोटिव बैटरी के रूप मा उपयोग कीन गा है। आधुनिक विज्ञान अऊर प्रौद्योगिकी अऊर उद्योग के विकास के साथ, ग्रेफाइट के अनुप्रयोग क्षेत्र लगातार विस्तारित होत अहैं अऊर ई उच्च - तकनीक क्षेत्र मा नई समग्र सामग्री के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चा माल बन गवा है, जवन राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था मा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभात है।