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