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天然微晶石墨颗粒呈土状结构,在球形化过程中主要发生研磨.首先是颗粒上尖锐的棱角在冲击力的作用下受到不断研磨逐渐变得光滑圆整;然后是微细颗粒在球状大颗粒表面的吸附、紧实过程.目前上述石墨球化机理还不完善,由于石墨颗粒受力较为复杂,对天然石墨的球化过程缺乏一定的动力学分析,尚不清楚冲击力如何作用于石墨颗粒使其发生球化变形。HYB采取卧式结构,主要由高速旋转的转子、叶片、定子、循环路径等部件组成(图2)!
何明等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,经过一段时间的研磨得到的石墨颗粒呈较为均匀的卵石状,但在此过程中产生了较多的微细颗粒,石墨粒度分布较宽,且石墨结构已明显非晶化;邓成才等采用搅拌磨机对天然微晶石墨进行整形,研磨4小时得到了平均粒度为74μm的类球形石墨颗粒,产品球化效果不太理想,颗粒边缘还有很清晰的棱角!利用搅拌磨机对天然石墨的球形化处理主要是湿法研磨,对产品进行干燥即可得到球形石墨成品.但由于研磨介质的无规则运动,石墨颗粒在磨机中的受力过于复杂,石墨颗粒的破碎和球形化比重不好掌控,所以利用搅拌磨机生产出的球形石墨粒度分布较广,产率也不是很高,且研磨时间过长,易破坏石墨本身的片层结构,球化产品不适合应用于电池负极材料中,因此目前该类设备只能应用于实验室探索制备球形石墨,无法很好地运用于大规模的工业化生产!
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球化设备大型化可以提高单次生产量,有效降低单位产品能耗,提升产品质量稳定性,从而更好得适应球形石墨生产逐步走向大规模、高质量、低能耗的发展趋势.3球形化设备及应用现状球形化设备是天然石墨球形化过程中的关键,天然石墨球形化主要发生在球形化设备内部.天然石墨颗粒在设备内部被修整为球形或者类球形的石墨颗粒后,通过分级装置将球形石墨颗粒与剥落下来的微细颗粒分离,从而得到不同粒度分布的球形石墨颗粒。研究人员发现不同球形化设备的选用也会影响天然石墨球形化效率以及球形石墨成品质量!
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还需对气流涡旋微粉机的筒体、锤头、衬板等关键结构以及生产工艺继续改进,简化石墨球化工艺流程,提高石墨球化效率!(2)天然石墨颗粒在球化过程中的受力较为复杂,颗粒的剪切、碰撞、摩擦在整个设备内部均有发生,现有的石墨球化机理也缺乏对石墨颗粒具体的受力分析。对石墨球化机理进行深入研究,分析单个石墨颗粒的受力变形,将会是改进现有球化设备以及研发新型球化设备的关键。(3)未来球形石墨市场可能会持续出现供应缺口,随着市场对于球形石墨需求量的不断增多以及对产品质量稳定性要求的不断提升,球化设备的大型化就显得尤为重要。
单层石墨烯的电阻率会小于多层石墨烯的电阻率。(也可以这样理解,单层石墨烯的电阻率等于石墨电阻率,而多层石墨烯的电阻率大于石墨电阻率)
(供参考)
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构, 它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中*稳定的苯六元环, 是目前*理想的二维纳米材料.。理想的石墨烯结构是平面六边形点阵,可以看作是一层被剥离的石墨分子,每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子形成大π键,π电子可以自由移动,赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。