흑연

흑연 지팡이의 우수한 성분인 고에너지석. 종종 "개인의 자유의 돌"이라고 불리는 이 돌은 개인의 성장에 필요한 삶의 변화를 만드는 데 도움이 된다고 믿어집니다. 쓰기 능력을 향상시키고 수학 방정식에 대한 더 나은 이해를 제공하는 것으로 생각됩니다. 인지적 사고 능력을 자극하고 사용자가 더 많은 학습을 하도록 격려하고 의사 소통을 개선하는 데 도움이 됩니다.

기원전 4 천년, 남동부 유럽의 신석기 시대에 Marița 문화는 도자기 장식을 위해 세라믹 페인트에 흑연을 사용했습니다. 1565 년 이전에 (일부 소식통은 1500 년에 이르렀다 고합니다.) 영국 컴 브리아의 보로 데일 교구에있는 시트 웨이이 트 (Seathwaite) 마을에서 그레이 노츠 (Gray Knotts)로 접근하는 과정에서 엄청난 양의 흑연이 발견되었습니다. 엘리자베스 1 세 (1558 ~ 1603)의 통치 기간 동안, 보로 데일 흑연은 포탄의 주형에 내화 재료로 사용되어 더 멀리 발사 될 수있는 더 둥글고 매끄러운 공을 만들어 영국 해군의 힘에 기여했습니다. 이 특별한 흑연 침전물은 매우 순수하고 부드러 웠으며 쉽게 막대기로자를 수있었습니다. 군사적 중요성 때문에이 독특한 광산과 생산은 왕관에 의해 엄격하게 통제되었습니다. 19 세기 동안 흑연의 용도는 대중을위한 최초의 대대적 인 교육 상승 기간 동안 교육 도구 확장의 주요 요인 인 스토브 광택제, 윤활제, 페인트, 도가니, 주조 외장재 및 연필을 포함하도록 크게 확장되었습니다. 대영 제국은 세계 생산의 대부분을 통제했지만 (특히 실론에서) 오스트리아, 독일 및 미국 매장지의 생산은 세기 중반까지 확대되었습니다. 예를 들어, 1845 년 Joseph Dixon과 파트너 Orestes Cleveland가 설립 한 뉴저지 저지 시티의 Dixon Crucible Company는 뉴욕의 Ticonderoga 호수 지역에 광산을 열고 그곳에 가공 공장을 세웠으며 연필, 도가니를 제조하는 공장을 세웠습니다. 1878 년 12 월 21 일 Engineering & Mining Journal에 설명 된 뉴저지의 기타 제품. Dixon 연필은 아직 생산 중입니다. 혁신적인 거품 부양 공정의 시작은 흑연 채굴과 관련이 있습니다. Dixon Crucible Company의 E & MJ 기사에는 오래된 흑연 추출 공정에 사용 된 "부유 탱크"스케치가 포함되어 있습니다. 흑연은 매우 가볍기 때문에 흑연과 폐기물의 혼합물이 마지막 일련의 물 탱크를 통해 보내 져서 깨끗한 흑연이“부유”하여 폐기물이 버려졌습니다. 1877 년 특허에서 독일 드레스덴의 두 형제 Bessel (Adolph 및 August)은이 "부유"공정을 한 단계 더 발전시키고 탱크에 소량의 오일을 추가하고 혼합물을 끓여서 교반 또는 거품을 일으켰습니다. 미래 부양 과정을 향한 첫 번째 단계 인 흑연을 수집합니다. Adolph Bessel은 독일 매장지에서 흑연 회수율을 90 %로 업그레이드 한 특허 프로세스로 Wohler 메달을 받았습니다. 1977 년 독일 광업 공학자 및 야금 학자 협회는 그들의 발견과 부양 100 주년을 기념하는 특별 심포지엄을 조직했습니다. 미국에서는 1885 년 필라델피아의 Hezekiah Bradford가 유사한 공정에 대한 특허를 받았지만 1890 년대에 주요 생산 업체 인 펜실베이니아 주 체스터 카운티의 인근 흑연 매장지에서 그의 공정이 성공적으로 사용되었는지 여부는 불확실합니다. Bessel 공정은 주로 전 세계에서 발견되는 풍부한 청정 침전물로 인해 사용이 제한되었습니다. 순수한 흑연을 수집하기 위해 손으로 분류하는 것 이상이 필요하지 않았습니다. 최첨단, ca. 1900 년은 캐나다 광산과 광산에 대한 캐나다 광산 부 보고서에 설명되어 있는데, 캐나다 광상이 흑연의 중요한 생산자가되기 시작했을 때입니다.

고체 탄소는 화학 결합의 유형에 따라 동소체로 알려진 다양한 형태로 제공됩니다. 가장 흔한 두 가지는 다이아몬드와 흑연입니다 (덜 일반적인 것에는 벅 민스터 풀러렌이 포함됩니다). 다이아몬드에서 결합은 sp이고 원자는 4 개의 가장 가까운 이웃에 각각 결합 된 사면체를 형성합니다. 흑연에서 그들은 sp 궤도 하이브리드이며 원자는 각각 120도 떨어진 세 개의 가장 가까운 이웃에 결합되어 평면에서 형성됩니다. 개별 레이어를 그래 핀이라고합니다. 각 층에서 탄소 원자는 결합 길이가 0.142nm 인 허니컴 격자로 배열되고 평면 사이의 거리는 0.335nm입니다. 평면의 원자는 공유 결합되어 4 개의 잠재적 결합 부위 중 3 개만 충족됩니다. 네 번째 전자는 평면에서 자유롭게 이동하여 흑연을 전기 전도성으로 만듭니다. 층 사이의 결합은 약한 van der Waals 결합을 통해 이루어지며, 그래파이트 층을 쉽게 분리하거나 서로 지나갈 수 있습니다. 따라서 층에 수직 인 전기 전도도는 약 1000 배 더 낮습니다.

Graphite 은 변성 과정에서 퇴적 탄소 화합물의 감소로 인해 변성암에서 발생합니다. 화성암과 운석에서도 발생합니다. 흑연과 관련된 미네랄에는 석영, 방해석, 마이카 및 전기석이 포함됩니다. 채굴 된 흑연의 주요 수출 원은 톤수 순으로 중국, 멕시코, 캐나다, 브라질, 마다가스카르입니다. 운석에서 흑연은 트로 일 라이트 및 규산염 광물과 함께 발생합니다. 유성철의 작은 흑연 결정을 클리프 토 나이트라고합니다. 일부 미세한 입자는 독특한 동위 원소 구성을 가지고있어 태양계 이전에 형성되었음을 나타냅니다. 그들은 태양계 이전에 알려진 약 12 종류의 광물 중 하나이며 분자 구름에서도 발견되었습니다. 이 광물은 초신성이 폭발하거나 중소형 별이 생애 후반에 바깥 쪽 외피를 쫓아 낼 때 분출물에서 형성되었습니다. 흑연은 우주에서 두 번째 또는 세 번째로 오래된 광물 일 수 있습니다.

각기 다른 유형의 광석 매장지에서 발생하는 천연 흑연의 주요 유형은 다음과 같습니다.

그래파이트 (또는 플레이크 그래파이트)의 결정질 작은 플레이크는 파손되지 않은 경우 육각형 모서리가있는 분리 된 편평한 판형 입자로 발생합니다. 부러지면 모서리가 불규칙하거나 각질 수 있습니다.

비정질 흑연 : 매우 미세한 플레이크 흑연을 때때로 비정질이라고합니다.

덩어리 흑연 (또는 정맥 흑연)은 균열 정맥 또는 골절에서 발생하며 섬유질 또는 침상 결정 응집체의 거대한 판상 내부 성장으로 나타나며 아마도 열수 기원 일 것입니다.

고도로 정렬 된 열분해 흑연은 흑연 시트 사이의 각도가 1 ° 미만인 흑연을 말합니다.

"흑연 섬유"라는 이름은 때때로 탄소 섬유 또는 탄소 섬유 강화 폴리머를 가리키는 데 사용됩니다.