电碳工业
炭刷（carbon brush)
History
19世纪后期，电解工业（electrolytic industry)
阴极
电解槽的阳极和
铝用炭素（炭阳极、阳极糊和阴极炭块）
炭阳极（Carbon anode)
History
电热（electric heating) 炭电极（carbon electrode)、电
铜和铁的冶炼（smelting) (后来被冶金焦（metallurgical coke）取代）
现仅作为活性炭（activated carbon)和燃料使用 （以上主要利用炭材料的化学性质）
History
19 世纪初期，electricity(原电池 ) 电池电极（cell
electrode) ,1855年德国建立最早的炭素厂 生产电池炭棒 发电机（electric generator) 炭电刷（carbon brush)
1963年，中间相小球体（mesophase sphere)
针状焦（needle coke)、沥青基炭纤维（pitch-based carbon fiber) 20世纪80年代，炭纤维增强复合材料（carbon fiber reinforced composites),沥青基炭纤维 航天航空应用 民用 （以上主要利用炭材料功能性质）
industry)
橡胶工业（rubber
History
天然石墨 （natural graphite)
+ 黏土（clay)
铅笔（pencil)
坩埚(crucible) (耐火材料 refractory material)
碳质耐火材料（含碳耐火材料）
History
木炭（ charcoal） 还原剂（reductant)
树脂（resin) 玻璃炭（glassy carbon)
石墨层间（嵌层）化合物（GICs,graphite intercalation compounds) 柔性石墨（flexible graphite)/膨胀石墨 （expanded graphite)
炭纤维（Carbon fiber)
History
针状焦（Needle coke)
富勒烯（Fullerene）
1996年，美国和英国3位科学家获诺贝尔化学奖“发现 富勒烯” 富勒烯（fullerene)
富勒烯（Fullerene）
富勒烯（Fullerene）是完全由碳组成的中空的球型
、椭球型、柱型或管状分子的总称,很像足球的球型富 勒烯C60也叫做巴基球，因为此球状全碳分子与建筑 学家Buckminster Fullerene的建筑作品很相似，为 了表达对他的敬意，将其命名为”富勒烯”；管状的叫
History
20世纪50年代，热解炭（pyrolytic carbon)和热解石墨 （pyrolytic graphite) 化学气相沉积CVD（chemical vapor deposition)
航天航空材料、核燃料颗粒被膜、生理材料
高定向热解石墨HOPG（highly oriented pyrolytic graphite)
石墨（Graphite)
金刚石（Diamond)
History
在煤（以前，木炭（charcoal)作为主要 的燃料（fuel) 植物（plants)类有机物 combustion 木炭（charcoal)、
烟黑（smoke black)
墨（ ink）、黑色颜料（paint ）
炭黑工业（Carbon black ）
做碳纳米管或巴基管。
碳纳米管（Carbon nanotubes)
石墨烯（Graphene)
2010年，英国两位科学家（俄罗斯藉）获诺贝尔物理学 奖“在二维石墨烯材料的开创性实验”
Carbon material engineering (technology)
炭材料、炭素材料
参考书籍
钱湛芬主编：炭素工艺学，冶金工业出版社，1996
许斌、王金铎编著：炭材料生产技术600问，2006
Introduction
Organic feedstock(petroleum、coal系等有机物料）
heat treatment(室温至2000℃以上，g、l、s三相）
Inorganic nonmetallic carbon material 无机非金属炭材料
（几乎全部由C组成）
Introduction
（1）graphite(石墨） （2）diamond(金刚石） （3）new carbon material(新 型炭材料）
（以上主要利用炭材料的物理性质）
石墨电极（Graphite electrode)
History
20世纪以来，炭块（carbon block) lining) (结构炭材料） 高炉内衬（blast furnace
高炉炭砖
不透性石墨
1907年 酚醛树脂（phenolic resin) （impermeable/impervious graphite)
化工用石墨
机械用炭石墨制品（密封材料和耐磨材料）
History
20世纪40年代，核石墨（nuclear graphite) 高密（high density)、高强(high strength)、高纯(high purity)
划时代，炭材料科学形成 利用石墨的核物理性质 高纯石墨（high purity graphite) 半导体工业
极糊（electrode paste)、天然石墨电极（natural graphite electrode) 1895年美国 E G Acheson 石墨电极( graphite electrode) furnace)炼钢 人造石墨（artificial graphite) 电弧炉（electric arc
单晶石墨（single crystal graphite)
热解炭（ pyrolytic carbon）
History
20世纪60～70年代，炭纤维（carbon fiber)(主要是聚丙烯腈 （PAN,polyacrylonitrile) 基炭纤维） 脆性炭材料（brittle carbon material) 柔性炭材料（flexible carbon material) CF 比强度（强度/质量）