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第1章 绪论1

1.1 炭的生成1

1.1.1 自然界中的碳1

1.1.2 炭的生成2

1.2 碳的同素异形体4

1.3 炭与石墨7

1.4 炭的石墨化8

1.4.1 石墨结构的完成9

1.4.2 成长的界限9

参考文献10

第2章 炭和石墨材料的物理化学性质11

2.1 炭和石墨材料的力学性质11

2.1.1 机械强度11

2.1.2 弹性模量和泊松比13

2.1.3 摩擦及润滑性能16

2.1.4 硬度18

2.1.5 蠕变18

2.1.6 物理结构性能19

2.2 炭和石墨材料的热学性质27

2.2.1 碳的状态图27

2.2.2 比热容28

2.2.3 导热系数30

2.2.4 热膨胀系数31

2.2.5 抗热震性34

2.3 炭和石墨材料的电学性质35

2.3.1 固体材料的导电概念36

2.3.2 比电阻37

2.4 炭和石墨材料的化学性质40

2.4.1 杂质元素的含量41

2.4.2 碳与各种气体的反应44

2.4.3 碳与各种酸碱的反应46

2.4.4 石墨层间化合物46

参考文献47

第3章 炭及石墨制品的应用48

3.1 石墨电极48

3.1.1 石墨电极在电炉上的应用48

3.1.2 耐氧化涂层电极52

3.2 石墨阳极55

3.2.1 氯碱工业用石墨阳极55

3.2.2 熔盐电解用石墨阳极58

3.3 炭质高温耐蚀材料60

3.3.1 高炉炭块60

3.3.2 铝电解槽用炭块62

3.3.3 电炉炭块66

3.3.4 炭阳极（预焙阳极）66

3.3.5 炭电极72

3.3.6 炭电阻棒73

3.4 高纯石墨和高强石墨75

3.4.1 核反应堆石墨75

3.4.2 半导体材料生产用高纯石墨77

3.4.3 电火花加工用高强石墨78

3.4.4 火箭技术用高强石墨79

3.5 等静压石墨80

3.5.1 等静压石墨的生产工艺81

3.5.2 等静压石墨的主要用途84

参考文献87

第4章 石墨烯88

4.1 石墨烯的概念、性能及特点88

4.1.1 石墨烯的概念88

4.1.2 石墨烯的分类90

4.1.3 石墨烯基本特性91

4.2 石墨烯的制备92

4.2.1 物理方法93

4.2.2 化学方法95

4.2.3 其他方法96

4.3 石墨烯在金属防腐中的应用98

4.3.1 石墨烯耐蚀机理98

4.3.2 石墨烯沉积方法98

参考文献100

第5章 多孔炭及碳纤维103

5.1 多孔炭103

5.1.1 多孔炭（石墨）过滤器103

5.1.2 炭（石墨）质多孔支撑体及其动力形成膜设备105

5.2 碳纤维106

5.2.1 碳纤维的概念、性能及特点106

5.2.2 碳纤维的发展历史108

5.2.3 碳纤维的生产制备111

5.2.4 碳纤维的防腐及应用117

5.2.5 碳纤维的发展前景及方向124

参考文献127

第6章 不透性石墨材料128

6.1 人造石墨128

6.1.1 人造石墨的热性能129

6.1.2 人造石墨的化学稳定性131

6.1.3 人造石墨的物理机械性能132

6.2 浸渍石墨135

6.2.1 热固性树脂浸渍石墨136

6.2.2 热塑性树脂浸渍石墨150

6.2.3 无机材料——水玻璃浸渍石墨154

6.2.4 高强度高密度石墨——改性沥青浸渍及高温碳化156

6.2.5 浸渍树脂的不透性石墨管157

6.3 压型不透性石墨158

6.3.1 热固性树脂压型石墨158

6.3.2 热塑性树脂压型石墨171

6.4 浇注石墨177

6.4.1 浇注石墨的制造工艺177

6.4.2 浇注石墨的性能178

6.5 增强石墨复合材料180

6.6 黏结剂181

6.6.1 石墨酚醛黏结剂182

6.6.2 石墨改性酚醛黏结剂187

6.6.3 石墨呋喃黏结剂188

6.6.4 石墨水玻璃黏结剂192

6.6.5 石墨的黏结工艺196

6.7 柔性石墨196

6.7.1 性能196

6.7.2 制造与特点198

6.7.3 应用198

参考文献199

第7章 不透性石墨设备设计计算200

7.1 传热计算200

7.1.1 传热速率方程200

7.1.2 热负荷计算201

7.1.3 传热面积计算205

7.1.4 列管式石墨换热器设计计算中的结构问题207

7.1.5 列管式换热器设计的基本步骤212

7.1.6 关于块孔式石墨换热器传热计算中的一些问题213

7.2 流体阻力计算213

7.3 石墨设备零部件的强度计算214

7.3.1 概述214

7.3.2 内压石墨圆筒的强度计算216

7.3.3 外压及真空石墨圆筒的强度计算219

7.3.4 石墨换热管的强度计算221

7.3.5 石墨块孔的孔间壁厚强度计算222

7.3.6 受压石墨圆平板的强度计算224

7.3.7 石墨管板的强度计算230

参考文献233

附录234

附录1 国际单位制的基本单位234

附录2 若干重要的导出单位234

附录3 用于构成十进制倍数和分数单位的词头234

附录4 常用单位换算235

附录5 固体材料的密度、导热系数和比热容238