炭素材料的定義與分類(lèi)

廣義上，炭素材料是所有純碳材料和含碳的混合物的炭素物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)。

狹義上，炭素材料是指選用石墨或者無(wú)定型碳作為主要固體原料，輔以其他原料，經(jīng)過(guò)特定的生產(chǎn)工藝過(guò)程而得到的無(wú)機(jī)材料。在工業(yè)上，一般都采用后者的概念。

炭素材料包括炭素原料和炭素制品兩大類(lèi)。

炭素原料主要有煤炭、焦炭、石油焦、瀝青、煤瀝青、石墨、金剛石、煤焦油等。

炭素制品種類(lèi)繁多，規(guī)格、型號(hào)和物理化學(xué)性能迥異，用途也十分廣泛。由于產(chǎn)品的用途不同，采用的原料及加工工藝就存在差異，其產(chǎn)品本身的物理化學(xué)性能也存在明顯的差別。

炭素制品按材質(zhì)分，可分為炭質(zhì)制品、半石墨質(zhì)制品、天然石墨制品和人造石墨制品。若按使用功能可分成導(dǎo)電材料、結(jié)構(gòu)材料和特殊功能材料3大類(lèi)：

(1)導(dǎo)電材料：如電弧爐用石墨電極、炭質(zhì)電極、天然石墨電極、電極糊和陽(yáng)極糊(自焙電極)、預(yù)焙炭陽(yáng)極、炭陰極、石墨陰極、半石墨陰極，電解用石墨陽(yáng)極，電刷及電火花、加工用模具材料，干電池炭棒等。

(2)結(jié)構(gòu)材料：如煉鐵還原爐、鐵合金爐、電石爐、鋁電解槽側(cè)部炭磚、精煉爐和有關(guān)提純冶煉爐等的爐襯(也稱(chēng)炭質(zhì)耐火材料)，核反應(yīng)堆的減速材料和反射材料，火箭或?qū)椀念^部或噴管內(nèi)襯材料，化學(xué)工業(yè)的耐腐蝕設(shè)備，機(jī)械工業(yè)的耐磨材料，鋼鐵及有色金屬冶煉工業(yè)連續(xù)鑄造用的結(jié)晶器石墨內(nèi)襯，炭坩堝，半導(dǎo)體及高純材料冶煉用器件等。

(3)特殊功能材料：如生物炭(人造心臟瓣膜、人工骨、人工肌腱)，隱型飛機(jī)用材料，各種類(lèi)別熱解炭和熱解石墨，再結(jié)晶石墨，炭纖維及其復(fù)合材料、石墨層間化合物、C60族系、納米碳等。