游离碳 百科内容来自于: 百度百科

游离碳(F.C)是一种游离态的物质,一般用在工业碾磨和表面处理上的工业磨料。日常生活中常见的有黑色铅笔芯,石墨。

简介

游离碳
游离态在化学上,指一元素不与同种元素化合,而能单独存在的状态。元素以单质形态存在则为游离态。不同金属的化学活动性不同,它们在自然界中存在形式也各不相同。少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金、铂、银。
简单的说游离碳和化合物相对,不易化合或很易从化合物中分离的碳,就是单质的碳,元素以单质形态存在叫游离,游离碳就是以单质存在的碳元素。
硬质合金(WC)中碳化钨理想的碳含量是6.13%的质量比,当含碳量过高时,产品中将有明显的渗碳组织。产品终会有明显多于的游离碳。
游离碳会极大降低碳化钨硬质合金的强度与耐磨性。
金相检测中C型孔表示了渗碳的(C-type):游离碳。

影响

化学成分对磨料性质影响较大,对碳化硅磨料而言,碳化硅含量越高,其硬度与磨削性能就越好,一级品碳
游离碳
化硅结晶块通常含有98%左右SiC,杂质(主要有二氧化硅、硅、碳、铁、铝、钙、镁)约占2%。刚玉中化学成分同样对磨料性质有较大影响,白刚玉由于比棕刚玉中Al2O3含量高,因而其硬度高于棕刚玉,性脆,具有良好切削性能;黑刚玉因Al2O3含量较低,故其硬度较低,而韧性较好,适用于制作涂附磨具。其它化学成分存在及含量多少,对刚玉性质也有较大影响,棕刚玉中TiO2含量增加,能使刚玉韧性增加;白刚玉中Na2O一种有害成分,由于它存在使得生成β——Al2O3结晶硬度降低,切削性能差,易破碎;如果在白刚玉冶炼过程中加入Cr2O3 ZrO2等化学成分,可以制造成铬刚玉、锆刚玉,使白刚玉性能得到改善,提高其韧性。

存在形式

最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨,它们晶体结构和键型都不同。金刚石每个碳都是
游离碳
四面体4配位,类似脂肪族化合物;石墨每个碳都是三角形3配位,可以看作无限个苯环稠合起来。
1. 金刚石(diamond)
最为坚固的一种碳结构,其中的碳原子以晶体结构的形式排列,每一个碳原子与另外四个碳原子紧密键合,成空间网状结构,最终形成了一种硬度大、活性差的固体。金刚石的熔点超过3500℃,相当于某些恒星表面温度。主要作用:装饰品、切割金属材料等
2.石墨(graphite)
石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软,有滑腻感,具有优良的导电性能。石墨中碳原子以平面层状结构键合在一起,层与层只见键合比较脆弱,因此层与层之间容易被滑动而分开。主要作用:制作铅笔,电极,电车缆线等
3.富勒烯(fullerene)
1985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起。
4.其他碳结构
无定形碳(Amorphous,不是真的异形体,内部结构是石墨)
碳纳米管(Carbon nanotube)
六方金刚石(Lonsdaleite,与金刚石有相同的键型,但原子以六边形排 富勒烯
列,也被称为六角金刚石)
赵石墨(Chaoite,石墨与陨石碰撞时产生,具有六边形图案的原子排列)
汞黝矿结构(Schwarzite,由于有七边形的出现,六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构)
纤维碳(Filamentous carbon,小片堆成长链而形成的纤维)
碳气凝胶(Carbon aerogels,密度极小的多孔结构,类似于熟知的硅气凝胶)
碳纳米泡沫(Carbon nanofoam,蛛网状,有分形结构,密度是碳气凝胶的百分之一,有铁磁性)
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- 来自原声例句
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