炭素材料生產(chǎn)技術是研究有關炭素原料和炭素制品的組織結構、性質(zhì)、生產(chǎn)工藝和使用能效,以及它們之間關系的一門學科,也是炭素專業(yè)的核心技術基礎課程!短克夭牧仙a(chǎn)技術》圍繞炭素材料的基本結構、性質(zhì)、炭素生產(chǎn)用原材料、原料煅燒、粉碎篩分、配料、混捏成型、焙燒、浸漬和石墨化等典型工作過程和工作任務,采取由淺入深、由簡單到復雜的原則,設置了12章學習內(nèi)容,讓學習者獲得炭素材料生產(chǎn)加工的基礎知識及解決實際操作問題的能力和方法。對培養(yǎng)在炭素、冶金、材料和化工等企業(yè)從事炭素制品生產(chǎn)、設計、科研、產(chǎn)品貿(mào)易、管理等工作的高素質(zhì)技術技能人才也有幫助。本教材中按章附有思考題與習題,以利于培養(yǎng)學習者運用基本概念解決實際問題的能力。
《炭素材料生產(chǎn)技術》適用于炭素加工專業(yè)大專學生使用,也可供有關炭素材料生產(chǎn)和使用的技術人員參考。在學習內(nèi)容上,可根據(jù)專業(yè)特點及使用需要,加以取舍。
碳在宇宙進化中起著重要的作用,碳是地球上一切生物有機體的骨架元素,沒有碳就沒有生命。人類進化以來,很早就開始利用各種炭物質(zhì)和炭素材料,但炭素材料作為高質(zhì)量的工業(yè)材料使用在世界上只有100多年的歷史,而在中國僅有幾十年的發(fā)展歷史,所以炭素材料是一種既古老又新型的材料。
炭素世界是一個絢麗多彩的世界。碳元素在構筑材料時可以采取SP型、SP2型和SP3型等多種成鍵方式,由于碳原子在三維空間排列的多樣性,也形成了豐富的炭素材料家族。20世紀以來,各種炭素材料不斷涌現(xiàn),用途越來越廣,品種越來越多,炭素制品的工業(yè)規(guī)模也相應擴大,逐漸形成一個獨立的工業(yè)部門。從應用于各行各業(yè)、各部門的石墨電極類、炭塊類、石墨陽極類、炭電極類、糊類、電炭類、炭素纖維類、特種石墨類、石墨熱交換器類等炭素材料,到近年來涌現(xiàn)出許多新的品種,如人工合成金剛石、石墨層間化合物、富勒烯(碳籠原子簇)、碳纖維、碳納米管和石墨烯等炭素系功能材料的發(fā)現(xiàn)及使用,都取得了令人矚目的成績。
炭素材料生產(chǎn)技術是研究有關炭素原料和炭素制品的組織結構、性質(zhì)、生產(chǎn)工藝和使用能效,以及它們之間關系的一門學科,也是炭素專業(yè)的核心技術基礎課程。本教材圍繞炭素材料的基本結構、性質(zhì)、炭素生產(chǎn)用原材料、原料煅燒、粉碎篩分、配料、混捏成型、焙燒、浸漬和石墨化等典型工作過程和工作任務,采取由淺入深、由簡單到復雜的原則,設置了12章學習內(nèi)容,讓學習者獲得炭素材料生產(chǎn)加工的基礎知識及解決實際操作問題的能力和方法。對培養(yǎng)在炭素、冶金、材料和化工等企業(yè)從事炭素制品生產(chǎn)、設計、科研、產(chǎn)品貿(mào)易、管理等工作的高素質(zhì)技術技能人才也有幫助。本教材中按章附有思考題與習題,以利于培養(yǎng)學習者運用基本概念解決實際問題的能力。
參加本教材編寫工作的有昆明冶金高等專科學校的宋群玲(編寫前言、緒論、第3章、第4章、第7章、第12章和參考文獻)、滕瑜(編寫第1章、第2章和第5章)、李瑛娟(編寫第8章、第9章和第11章)、全紅(編寫第6章和第10章)。本教材由宋群玲統(tǒng)稿、定稿,滕瑜、李瑛娟、全紅、張報清對本教材的文字、圖表等進行了錄入及校對。昆明冶金高等專科學校冶金材料學院領導對本教材的編寫提出了不少寶貴建議,編者在此表示衷心感謝。
本教材在編寫過程中還參考了很多專家和學者的有關圖書、論文和資料,在此一并表示感謝。本教材適用于炭素加工專業(yè)大專學生使用,也可供有關炭素材料生產(chǎn)和使用的技術人員參考。在學習內(nèi)容上,可根據(jù)專業(yè)特點及使用需要,加以取舍。
由于編者水平所限,經(jīng)驗不足,加之編寫時間倉促,本教材中難免有不妥之處,懇請讀者批評指正。
緒論
思考題與習題
第1章 炭素材料的結構性質(zhì)
1.1 碳的存在形式
1.2 碳的晶體結構
1.2.1 金剛石
1.2.2 石墨
1.2.3 卡賓
1.2.4 富勒烯
1.2.5 無定形碳
1.3 炭素材料的結構
1.3.1 概述
1.3.2 炭素材料的結構模型
1.3.3 炭石墨材料的結構缺陷種類
1.4 炭素材料的特性
思考題與習題
第2章 炭素材料的性能
2.1 炭素材料的結構性質(zhì)
2.1.1 密度
2.1.2 氣孔結構
2.2 炭素材料的力學性質(zhì)
2.2.1 炭素材料的機械強度
2.2.2 炭素材料的彈性變形與彈性模量
2.2.3 炭素材料的摩擦性能
2.3 炭素材料的熱學性質(zhì)
2.3.1 導熱率
2.3.2 熱膨脹系數(shù)
2.3.3 耐熱沖擊性(抗熱震性)
2.4 導體的電阻和電阻率
2.5 磁學性質(zhì)
2.6 炭素材料的化學性質(zhì)
2.6.1 與氣體的反應
2.6.2 與酸堿鹽的反應
2.6.3 生成碳化物的反應
2.7 炭素材料的核物理性質(zhì)
2.7.1 石墨的核物理參數(shù)
2.7.2 石墨與其他材料的核物理性能的對比
2.7.3 輻射對石墨性能的影響
2.8 炭素材料的生物相容性
思考題與習題
第3章 炭素材料的分類
3.1 按照產(chǎn)品類型分類
3.1.1 石墨電極類
3.1.2 石墨陽極類
3.1.3 特種石墨類
3.1.4 石墨熱交換器
3.1.5 不透性石墨類
3.1.6 炭塊類
3.1.7 炭電極類
3.1.8 炭糊類
3.1.9 電炭產(chǎn)品類
……
第4章 炭素生產(chǎn)用原料及燃料
第5章 煅燒
第6章 粉碎與篩分
第7章 配料
第8章 混捏
第9章 成型
第10章 焙燒
第11章 浸漬
參考文獻