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绪论 1

1 炭与石墨的生成及其结构 6

碳的存在形式 6

碳原子结构及其价键 9

碳的同素异构体及其晶体结构 12

炭石墨材料的结构 22

炭与石墨材料结构的X射线衍射测量 29

炭石墨材料的特性与应用 33

2 炭与石墨及金刚石的生成机理 39

炭的生成与炭化的分类 39

有机物炭化机理 42

沥青的中间相的生成与结构 51

无定形炭向石墨转化的机理 57

石墨向金刚石转化的机理 64

纳米碳管的生成机理 74

3 炭石墨材料的分类与生产工艺流程 79

炭石墨材料及制品的分类和炭素厂设计原则 79

炭石墨材料的生产工艺流程 81

炭纤维及炭纤维复合材料生产工艺流程 82

石墨层间化合物的合成方法 87

热解石墨的制备方法 89

炭石墨材料的生产特点与环境保护 90

4 炭素固体原材料 94

炭素固体原材料的种类及其用途 94

石油焦的生成及其结构和性能 95

沥青焦的生成与性能 102

无烟煤的形成与性能 105

天然石墨的形成与性能 107

炭黑的生成与性能 109

金属粉末的制备及其性能 111

冶金焦及其他原料和辅料 113

5 黏结剂与浸渍剂 116

黏结剂的作用与种类 116

煤焦油与煤沥青的生成与质量指标 117

煤沥青的组成分析 121

煤沥青的物理化学性质 125

黏结剂的黏结机理 132

煤沥青的分子结构 135

合成树脂黏结剂 139

浸渍剂 142

6 炭素固体原料的煅烧工艺 143

概述 143

焦炭的元素组成与煅烧温度的关系 145

焦炭在煅烧时结构的变化 148

焦炭在煅烧时电磁性能的变化 151

焦炭的煅烧温度对其产品性能的影响 153

7 原料的粉粒制备原理与粉粒特性 155

固体原料粉碎的目的与原理 155

炭素原料粉末的物理特性 158

原料粉末的工艺特性 160

粉末粒度的测量方法 162

粉粒制备的工艺流程 164

8 炭石墨材料的生产配方原理与计算 167

配方的目的与内容 167

原料组成的理论基础 168

炭素固体原料种类的选择 171

金属—石墨制品原料的选择 175

炭石墨材料的固体原料的粒度组成 176

黏结剂的选择及其加入量 183

黏结剂与干料的相互作用原理 187

原料配方的计算方法 191

配料方法与配料操作 197

9 混合与混捏工艺原理 199

混合与混捏的定义及其目的 199

混合与混捏原理 200

粉末混合工艺及影响混合质量的因素 204

混捏工艺 206

热辊压工艺 211

10 炭石墨材料的成形工艺 214

成形方法与成形工艺的改进 214

压制成形过程与机理 216

模压过程中的受力分析 220

模压压坯密度分析 225

模压工艺与操作 228

挤压成形原理 232

影响挤压过程的因素 237

挤压力计算 241

挤压工艺及产生废品的原因 246

振动成形原理与工艺 251

等静压成形原理与工艺 256

11 焙烧工艺 262

焙烧的目的与焙烧过程 262

炭粉的烧结机理 263

焙烧过程中煤沥青的热解与黏结剂焦的形成 265

煤沥青的黏结性能 269

升温速度对焙烧过程的影响 272

焙烧体系中的气氛 275

压力对焙烧过程的影响 277

炭材料的粒度组成和性质对产焦率的影响 278

焙烧时制品的收缩 280

焙烧过程中填充料的作用 281

焙烧的工艺制度 284

焙烧工艺操作 287

焙烧新工艺 290

焙烧废品分析 292

12 炭石墨材料的密实化工艺 297

密实的目的与分类 297

浸渍原理 300

浸渍工艺及其效果 307

表面处理与涂覆 314

13 石墨化工艺 321

石墨化的目的与方法 321

石墨化机理 322

石墨化过程中的热力学 328

石墨化过程中的动力学 333

石墨化过程与石墨化程度 336

影响石墨化过程的因素 341

石墨化炉传热原理与温度分布 345

石墨化工艺的制订原理 353

石墨化的生产工艺操作 366

石墨化废品类型及其产生原因 369

石墨化炉的电气控制与操作 375

石墨化炉的物料与热电平衡计算 384

催化石墨化的机理与工艺 388

石墨提纯工艺 394

14 炭石墨制品的机械加工工艺 399

炭石墨制品的机械加工概述 399

炭石墨制品的切削原理 402

切削刀具的材料与结构 405

切削工艺与加工测量 408

15 石墨与炭素材料的热学性质 416

固体的热容量与热力学函数 416

炭和石墨的比热容与碳状态图 419

炭与石墨的热导率 422

炭石墨材料的热膨胀和耐热冲击性 425

16 炭与石墨的电磁性质 430

晶体的能带理论基础 430

炭与石墨晶体中的能带结构和电子状态 437

石墨晶体的布拉格反射与布里渊区 441

炭-石墨半导体及其载流子的统计分布 446

炭石墨材料的导电机理 450

炭石墨材料的电流效应 458

石墨与炭素材料的磁矩和磁化率 463

石墨及炭素材料的逆磁性 464

石墨及炭素材料的顺磁性和电子自旋共振 469

17 石墨与炭素材料的晶格缺陷 473

炭与石墨材料的点缺陷 473

热缺陷数目的统计计算 475

炭石墨材料的位错与层合缺陷 476

炭石墨材料的面缺陷和孔隙缺陷 481

石墨的放射线损伤 484

18 石墨与炭素材料的力学性质 493

弹性形变与弹性模量 493

多晶石墨的应力-应变关系 498

石墨与炭素材料的断裂与强度 500

石墨与炭素材料的蠕变 506

19 石墨与炭素材料的化学性质 510

炭石墨材料与气体的反应 510

炭与石墨的高温氧化 513

炭与石墨的湿式氧化 516

石墨层间化合物 517

炭的固-固相反应 521

20 炭石墨材料的检测技术 525

炭石墨材料的检测内容及分类 525

炭石墨材料的基础实验原理与方法 526

煤沥青的各项指标测定 527

炭石墨材料的物理性能的测定 529

炭石墨材料热学性能的测定 531

炭石墨材料的微观结构与化学组成的测定 534

附录 536

实验一 炭素材料内在水分的测定（YB／T 1428—1997） 536

实验二 炭素材料灰分含量的测定方法（G 1429—85） 537

实验三 炭素材料挥发分的测定（YB／T 5189—2000） 538

实验四 炭素材料含硫量的测定方法（YB／T 1430—1997） 540

实验五 煤沥青软化点测定方法 546

实验六 沥青中总固定碳的测定 547

实验七 沥青组分析 548

实验八 煤沥青甲苯不溶物测定方法（抽提法）（GB 2292—80） 551

实验九 煤沥青喹啉不溶物测定方法（抽提法）（GB 2293—80） 552

实验十 炭石墨材料真密度测定方法 553

实验十一 炭素材料体积密度测定方法（YB／T 119—1997） 557

实验十二 炭素材料气孔率的测定方法 559

实验十三 筛分分析 561

实验十四 石墨细度检验方法（GB／T 3520—95） 562

实验十五 粉末比表面积的测定方法 564

实验十六 炭素材料耐压强度测定方法（GB 1431—85） 567

实验十七 炭素材料抗折强度测定方法 568

实验十八 炭素材料的抗拉强度测定方法 571

实验十九 炭素材料的弹性模量测定方法 572

实验二十 炭素材料的硬度测定方法 575

实验二十一 炭素材料电阻率测定方法（YB／T 120—1997） 577

实验二十二 炭素材料粉末比电阻的测定 579

实验二十三 炭石墨材料热导率的测定（GB 8722—88） 581

实验二十四 石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法（GB 3074．4—82） 584

实验二十五 炭素材料氧化度的测定 588