Искусственные угли и графиты

АЛМАЗ — аллотропическая модификация углерода, в которой он находится в первом валентном состоянии. В природе А. встречается в виде прозрачных кристаллов, бесцветных или окрашенных примесями в разные цвета вплоть до черного. Благодаря наличию в решетке непрерывной трехмерной сетки жестких ковалентных связей между тетраэдрическими углеродными атомами А. является самым твердым веществом, найденным в природе. Приблизительно с 1965 г. из сырья, богатого углеродом (графит, сажа, сахарный уголь и др.), под большим давлением (50 10 Па), при высокой температуре (свыше 1200 С) и присутствии катализаторов получают искусственные алмазы. Большие и прозрачные кристаллы А. после огранения и шлифования под названием бриллиантов применяются как украшения. Однако около 85% полученных за год природных А. и все алмазы, полученные искусственно, применяются для технических целей. А. применяются как абразивные материалы для сверления, резания, огранения и шлифования сверхтвердых материалов, для буровых работ, изготовления деталей особо точных приборов, а также фильер, через которые вытягивается самая тонкая проволока (см. Углерод). [c.17]

В электротехнике уголь и графит применяют для электрических печей и создания вольтовой дуги. Наиболее крупные потребители угольных и графитных электродов — производства стали и алюминия. В меньших количествах электроды используют в производстве ферросплавов, карбида и цианамида кальция, искусственных абразивов и фосфора. Электроды небольших размеров применяют в дуговых лампах прожекторов, кинопроекторов и других осветительных приборах, а также при электросварке в электроэрозионных аппаратах. Весьма важно, что при исполь- [c.3]

В большинстве исследований кинетики реакции с углеродом применяют графит или древесный уголь или другие искусственно приготовленные беззольные угли [132, 159, 219 и др.]. [c.169]

При производстве карбида кремния из смеси угля с песком было замечено, что в наиболее жарких участках электропечей вместо карборунда образуется чистейший графит. Причина этого заключается в том, ято от чрезмерного жара карборунд 31С разлагается, кремний в виде паров улетучивается, а углерод освобождается в виде графита. Так как чистый графит представляет такую же ценность, как карборунд, часть карборундовых электропечей была переключена на массовое производство искусственного графита. Искусственный графит получается в электропечах из угля, смешанного с малым количеством кремнезема. Кислород удаляется в виде СО, а кремний, действуя как катализатор, обращает уголь в графит [c.378]

Для изготовления анодов применяли платину, уголь, магнетит. В настоящее время применяют исключительно искусственный графит. Каждый из этих материалов имеет свои достоинства и недостатки. Платина лучше всего удовлетворяет поставленным требованиям. Основным ее недостатком является высокая стоимость. Для сокращения затрат на платину аноды изготовляли из тонкой платиновой фольги или сетки и работали с большой плотностью тока (до 3000 Подвод тока к тонким и хрупким электродам был весьма сложен и осуществлялся с помощью большого количества припаянных тонких платиновых проволочек. Для повышения стойкости платины ее сплавляли с 10% иридия. Тонкие платиновые электроды в условиях большой плотности тока давали повышенное напряжение на ванне. [c.275]

Существенным элементом устройства дуговых и комбинированных электрических печей являются электроды. Для изготовления электродов применяют почти исключительно углерод, как весьма стойкий при высоких температурах материал, обладающий к тому же высокой электропроводностью, возрастающей при нагревании. Электроды готовят угольные (из так называемого аморфного углерода) и графитовые, материалом для которых служит кристаллический углерод — графит. В химической промышленности большей частью применяют угольные электроды, которые изготовляют из смеси естественных углей (антрацит, спекающийся каменный уголь), или искусственных углеродистых продуктов (кокс, ретортный уголь, остатки электродов) с каменноугольной смолой или пеком. Смесь прессуют и обжигают без доступа воздуха. [c.309]

Уголь и графит в измельченном виде используются в качестве наполнителей для химически стойких композиций на основе искусственных смол там, где нельзя применять силикатные наполнители, например при изготовлении аппаратуры для плавиковой кислоты. Графит вводят также в пластические массы, предназначенные для изготовления теплообменной аппаратуры. [c.299]

Кристаллизацией углерода при высокой температуре можно получить искусственный графит. Обычно для этих целей используют кокс, уголь или сажу, которые нагревают в специальных электропечах при 2500—3000°. Исходным материалом может служить также смесь без-зольного кокса или древесного угля с песком, которую нагревают до 2300— 2800°. При этом ЗЮг восстанавливается до кремния, который образует с углеродом карбид кремния последний диссоциирует, кремний испаряется, а углерод кристаллизуется в графит. Для получения высококачественного графита используют метод пиролиза углеводородов при 2000°. Графит можно синтезировать и при комнатной температуре путем разложения карбида ртути под давлением 35 тыс. атм. [c.105]

Искусственные уголь и графит получают из порошка нефтяного кокса с вяжущим веществом (каменноугольной смолой). Сырьевую массу прессуют в глухую матрицу или продавливают через специальные мундштуки (прошивка) и получают заготовки в виде блоков, ствркней и т. п., которые подвергают 1е яюобработхв. Методом прошивки можно изготовлять блоки больших размеров, методом прессования в матрицу -изделия большей плотности. [c.50]

Искусственный уголь и графит, пропитанные т рмореактиеными смолами [c.423]

Реакционная способность углерода сильно зависит от его структуры и чистотьр), т. е. наличия в составе его примесей. Например, исследования реакционной способности углерода показали значительное действие карбонатов натрия, калия, лития и солей железа на температуру его воспламенения [61, 63]. В этой связи при изучении кинетики процесса взаимодействия углерода с кислородом применяют графит или древесный уголь, либо другие искусственно приготовленные беззольные угли [62, 64]. Некоторые исследователи используют хорошо подготовленный беззольный и не содержащий летучих соединений уголь с вы- [c.21]

Анодный процесс. Большое влияние на выход по току может оказать анодный процесс. В зависимости от материала электрода и условий электролиза — плотности тока, концентрации хлорид-иона в анолите и pH может меняться выход по току хлора, а также состав анодного газа и доля тока, расходуемого на выделение кислорода. Как уже говорилось выше, в электролизерах с фильтрующей диафрагмой используют графитовые или титановые с электрокаталитическим покрытием аноды. Графитовые аноды готовят из искусственного графита. Для этого из смеси нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы сначала спрессовывают аноды нужной формы, обычно в виде прямоугольных плит, обжигают их в печах при 1000—1200°С и затем после пропитки маслопеком проводят графитацию при температурах 2500—2700 °С, переводя уголь в графит. [c.54]

В ромбоэдрической модификации, соответствующей пространственной группе / 3/п—параметр а = 0,246 нм и угол составляет 39,49°. В ромбоэдрической структуре слои смещены друг относительно друга также на 0,1418 нм, причем каждый четвертый слой по расположению атомов повторяет первый. Ромбоэдрическая структура обычно встреча1ет-ся в природном графите, где ее содержание может достигать до 30 %. В искусственных графитах она практически не наблюдается. [c.13]

Искусственный графит от-личается очень высокой степенью чистоты (99% С и выше), по теплопроводности в 3—8 раз превышает уголь и по химическим свойствам занимает особое положение в ряду других материалов. Кислоты, щелочи и растворы солей в обычных условиях на него не действуют он растворяется только в расплавленных металлах и разрушается только сильными окислителями. Графитовые изделия, так же как и угольные, имеют высокую пористость, и поэтому область их применения в химическом атпаратостроении ограничена. Пористость можно устранить прюпиткой угля и графита фенолфор-мальдегидными смолами, главным образом резольными. Пропитка производится в автоклавах, давление в которых колеблется в пределах от абсолютного давления в 10— 20 мм рт. ст. до 4—5 ата при температуре 35—40°С. В этих условиях изделия пропитываются на глубину 20 —30 мм и их вес увеличивается за счет смолы на величину до 20%. Пропитанные уголь и графит подвергают термической обработке путем медленного нагревания до 120— 130° С. В процессе пропитки и термической обработки прочность изделий и блоков повышается, а пористость их снижается настолько, что они становятся непроницаемыми для жидкостей и газов. Теплопроводность при этом практически не изменяется. [c.60]

Аноды. Графитовые аноды изготавливаются из искусственного графита. Вначале готовят смесь нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы, прессуют из нее аноды нужной формы и обжигают в печах при 1000—1200° С. После обжига аноды графити-руют при 2500—2700° С, предварительно некоторые сорта пропиг тывают маслопеком. В процессе графитации уголь переходит в графит. [c.57]

Физические и химические свойства. У. существует в двух кристаллических модификациях алмаз и графит еще две кристаллические модификации — карбин и лонсдейлит — получены искусственно кроме того, лонсдейлит обнаружен в метеоритах. Для У. также характерны состояния неупорядоченной струк туры кокс, сажа, каменный, бурый, древесный уголь, активный уголь и др., объединяемые общим термином аморфный У, В инертной атмосфере в вакууме при температурах выше [c.289]

Получение. Алмазы добывают из алмазоносных пород, а также получают искусственным путем при высоких температурах и давлении в присутствии катализатора. Графит добывают из руд, в основном нз кристаллических сланцев, после их обогащения. Искусственные графиты (кусковой графит из кокса и антрацита, пирографит) получают при термической обработке сырья доменный графит всплывает на поверхность расплавленного чугуна при его охлаждении. Скрытокристсллический графит в природе образуется при действии магматических пород на пласты угля искусственным путем получается при нагревании угля до 2200°. Угли (бурые, каменные, антрацит) добывают в шахтах или открытых карьерах. Древесный уголь получается из древесины различных пород при нагревании без доступа воздуха. Технический У. (канальный, печной или термический) —продукт неполного сгорания природного газа, масла или их смеси в специальных печах. Кокс получают при нагревании природных топлив до 950—1050° без доступа воздуха. Электродный пековый кокс получается из высокоплавкого каменноугольного пека, нефтяной кокс — из жидких нефтяных остатков, а также при крекинге и пиролизе продуктов перегонки нефти. Активный уголь получают при удалении из угля-сырца смолистых веществ. [c.293]

Применение. Алмазы применяют для сверления, резки, огранки и шлифовки особо твердых материалов при бурении горных пород для изготовления деталей приборов и инструментов, фильтров и абразивных материалов в ювелирном деле. Графит употребляют в производстве огнеупоров, электротехнических изделий и материалов в химическом машиностроении в качестве конструкционного материала как компонент смазочных и антифрикционных составов для производства карандашей и красок для предупреждения образования накипи на стенках котлов. Из искусственного кускового графита и пирографита изготовляют сопла ракетных двигателей, камеры сгорания, носовые конусы и некоторые детали ракет блоки иэ особо чистого искусственного графита используют в ядерной технике как замедлители нейтронов. Уголь является топливом, применяется в черной и цветной металлургии (в производстве алюминия, при рафинировании меди и др.), а также в производстве сероуглерода, активного угля, электроугольных изделий, для получения жидких каменноугольных продуктов и, путем подземной газификации, газообразпого топлива. Технический является ингредиентом резин и пластмасс, основным черным пигментом для печатных и малярных красок используется при изготовлении линолеума, клеенки, кирзы, галантерейных материалов, лент для пишущих машинок, копировальной бумаги и др. входит в некоторые полировочные составы как теплоизоляционный материал в дорожном строительстведобавка [c.293]

Искусственные графит и уголь широко применяют во многих отраслях промышленности, особенно в химическом машиностроении, где до сих пор используются остро дефицитные материалы свинец, нержавеющую стапь, медь, а также стекло, керамику и в последнее время некоторые коррозионно стойкие пласт-иассы. По коррюзионной стойкости во многих случаях металлы не удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к теплохимической аппаратуре, а неметаллические материалы,за исключением графита, являются непригодным из-за низкой теплопро-водно,сти. [c.3]

Уголь,в отличие от графита,более жесткий материал и его механическая обработка более затрудни -тсх.ьна. Так, при резании угля и графита одинаковыниз-нос резца наступает при обработке 2,5 м угля и 10000 пог.м графита. Для механической обработки угля применяется инструмент с наконечниками из карбида вольфрама и шлифовальные круги с алмазными кромками. Механические показатели искусственного угля на изгиб,сжатие и растяжение выше, чем у графита,но его теплопроводность в 20 раз ниже,Обычный электродный графит -пористый материал. Так, удельный вес графита, изготовленного из нефтяного кокса, колеблется в пределах 2,18 - 2,25 г/см , а объемный вес в пределах 1,45--1,75 г/см . Пористость его составляет 20-35%, иногда достигает даже 50%. [c.5]

Еще меньще можем мы сказать о природе изомерных простых тел или аллотропических тел. Вот главные примеры таких тел. Углерод является в трех главных формах алмаз, графит и уголь. Вероятно различие их произошло от температуры, при которой они произошли. Депре, года два тому назад, расплавил каменный уголь посредством тока от 200 пар Бунзена и тем превратил уголь в графит в доменных печах совершается то же самое. Это опровергает бывшее мнение о том, что алмаз произошел из расплавленного углерода. Тот же ученый получил искусственный алмаз в виде тонкого порошка на платиновом катоде, погруженном в хлористый углерод, разлагаемый слабым током. Это подтвердил микроскоп, показавший, что полученные на катоде зерна имели форму тетраедров, и ювелир, могший порошком такого алмаза шлифовать рубин. Таким образом, медленному образованию должно приписать причину правильности формы, прозрачности и свойств алмаза. [c.101]

Следует подчеркнуть, что понятие графитизированный применяют в этом разделе в смысле нагретый до температуры приблизительно 220СГ . Это находится в согласии с общераспространенным употреблением этого слова и не должно интерпретироваться в том смысле, что после графитиза-ции уголь имеет на 100% графитовую структуру. Как указывают Уокер и Империал [132], искусственный графит близко приближается к графиту, но еще не имеет 100%-ной графитовой структуры даже после термической обработки при 3600°. [c.226]

Черный уголь можно превратить в искусственный графит электрографит или графит Ачесона), используя для этого промышленный способ, разработанный в Ниагаре (1896). Этот способ основан на нагревании смеси угля и окиси кремния(1У) в электрической печи. При восстановлении окиси кремния(1У) сначала образуется кремний, который с углеродом дает карбид кремния Si . При высокой температуре электрической дуги (выше 2250°) карбид кремния диссоциирует на графит и летучий кремний, который опять может соединяться с углеродом в более холодных частях печи. Таким путем небольшое количество кремния может превратить много угля в графит. Следовательно, этот способ-является перекристаллизацией угля в твердой фазе, катализируемой кремнием. [c.467]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология