《炭素工艺学》是在参考了大量国内外文献并总结了作者30多年教学、科研及生产经验的基础上写成的，系统地讲述了炭石墨材料从原材料、半成品到成品的加工方法和过程的工艺原理；炭和石墨以及炭素材料的形成、结构和性能。内容丰富、资料与信息量大。《炭素工艺学》力求工艺理论与生产实践相结合、微观结构原理与宏观检测指标相结合，以适应不同知识和技术水平的读者需要。《炭素工艺学》可作为炭素材料专业的教科书和企业技术人员的培训教材；也可供冶金、机械、电机、化工和有关部门从事炭素材料的生产、科研和使用的科技人员参考。

　　1.6.1 炭石墨材料优良的电传导性及其应用
　　石墨能够导电，是由于碳原子有两个自旋方向相同的2_P电子，在基态时处于价带上，当它受激发后，便跃迁到上面空着的导带上去，同时在价带上便留下数量相同的空穴。电子带负电荷，空穴带正电荷，当在电场作用下，电子和空穴各朝相反的方向运动，因而对电气传导作出贡献。由于石墨晶体中碳原子排列比较紧密，各个碳原子2P带上电子的共有化程度深，因而价带较宽，能和上面导带作轻微交叠，它们之间的能隙宽度可降至0.01ev，故只要价带上的电子受到轻微激发便可跃迁到导带上去，电导率即增高，故炭素材料的电阻随温度和它的石墨化程度的提高而降低。一般单晶石墨层面方向的电阻系数，而多晶石墨材料层面方向的电阻系数。
　　炭石墨材料虽然是非金属材料，但因它具有良好的电传导性，而被认为是一种共价半导体和金属的中间物——半金属。石墨具有比某些金属还要好的热传导性、电传导性，同时具有远较金属为低的线胀系数、很高的熔点和化学稳定性，这就使它在工程应用上具有双重价值，可以在某些条件下当作金属使用，而在另一些条件下当作陶瓷使用。
　　炭石墨材料广泛应用于电工、冶金方面作为电气零件和导电电极，如半导体元件。当纯净石墨掺杂不同原子价的元素时，可形成半导体，掺杂三价硼元素为P型半导体；掺杂五价磷或砷元素为P型半导体。在电工方向还有电子元件、电机电刷、电气电触点、电火花加工等等。在冶金方面可作为电炉电极、矿热炉电极、炼铝用阳极和阴极等。
　　1.6.2 炭石墨材料优良热传导性及其应用
　　石墨的导热是由于石墨存在传导热的载流子（传导电子或空穴）的作用和晶格振动。多数金属靠传导电子（自由电子）传导热，金属以外的非电导体则主要是以晶格振动传导热。而炭石墨材料兼有二者的作用。石墨的热导率与其电导率成一比例。因而，石墨化程度高的材料的电阻系数低，热导率高；反之石墨化程度低或难石墨化的炭（如炭黑、木炭等）电阻系数高，热导率低。
　　炭素材料良好的导热性与其优良的耐化学腐蚀性相结合，可以制造与酸碱介质接触的热交换器，以及其他的化工设备。

绪论
1  炭与石墨的生成及其结构
1.1  碳的存在形式
1.2  碳原子结构及其价键
1.3  碳的同素异构体及其晶体结构
1.4  炭石墨材料的结构
1.5  炭与石墨材料结构的x射线衍射测量
1.6  炭石墨材料的特性与应用
2  炭与石墨及金刚石的生成机理
2.1  炭的生成与炭化的分类
2.2  有机物炭化机理
2.3  沥青的中间相的生成与结构
2.4  无定形炭向石墨转化的机理
2.5  石墨向金刚石转化的机理
2.6  纳米碳管的生成机理
3  炭石墨材料的分类与生产工艺流程
3.1  炭石墨材料及制品的分类和炭素厂设计原则
3.2  炭石墨材料的生产工艺流程
3.3  炭纤维及炭纤维复合材料生产工艺流程
3.4  石墨层间化合物的合成方法
3.5  热解石墨的制备方法
3.6  炭石墨材料的生产特点与环境保护
4  炭素固体原材料
4.1  炭素固体原材料的种类及其用途
4.2  石油焦的生成及其结构和性能
4.3  沥青焦的生成与性能
4.4  无烟煤的形成与性能
4.5  天然石墨的形成与性能
4.6  炭黑的生成与性能
4.7  金属粉末的制备及其性能
4.8  冶金焦及其他原料和辅料
5  黏结剂与浸渍剂
5.1  黏结剂的作用与种类
5.2  煤焦油与煤沥青的生成与质量指标
5.3  煤沥青的组成分析
5.4  煤沥青的物理化学性质
5.5  黏结剂的黏结机理
5.6  煤沥青的分子结构
5.7  合成树脂黏结剂
5.8  浸渍剂
6  炭素固体原料的煅烧工艺
6.1  概述
6.2  焦炭的元素组成与煅烧温度的关系
6.3  焦炭在煅烧时结构的变化
6.4  焦炭在煅烧时电磁性能的变化
6.5  焦炭的煅烧温度对其产品性能的影响
7  原料的粉粒制备原理与粉粒特性
7.1  固体原料粉碎的目的与原理
7.2  炭素原料粉末的物理特性
7.3  原料粉末的工艺特性
7.4  粉末粒度的测量方法
7.5  粉粒制备的工艺流程
8  炭石墨材料的生产配方原理与计算
8.1  配方的目的与内容
8.2  原料组成的理论基础
8.3  炭素固体原料种类的选择
8.4  金属一石墨制品原料的选择
8.5  炭石墨材料的固体原料的粒度组成
8.6  黏结剂的选择及其加入量
8.7  黏结剂与干料的相互作用原理
8.8  原料配方的计算方法
8.9  配料方法与配料操作
9  混合与混捏工艺原理
9.1  混合与混捏的定义及其目的
9.2  混合与混捏原理
9.3  粉末混合工艺及影响混合质量的因素
9.4  混捏工艺
9.5  热辊压工艺
10  炭石墨材料的成形工艺
10.1  成形方法与成形工艺的改进
10.2  压制成形过程与机理
10.3  模压过程中的受力分析
10.4  模压压坯密度分析
10.5  模压工艺与操作
10.6  挤压成形原理
10.7  影响挤压过程的因素
lO.8  挤压力计算
10.9  挤压工艺及产生废品的原因
10.10  振动成形原理与工艺
10.11  等静压成形原理与工艺
11  焙烧工艺
11.1  焙烧的目的与焙烧过程
11.2  炭粉的烧结机理
11.3  焙烧过程中煤沥青的热解与黏结剂焦的形成
11.4  煤沥青的黏结性能
11.5  升温速度对焙烧过程的影响
11.6  焙烧体系中的气氛
11.7  压力对焙烧过程的影响
11.8  炭材料的粒度组成和性质对产焦率的影响
11.9  焙烧时制品的收缩
11.10  焙烧过程中填充料的作用
11.11  焙烧的工艺制度
11.12  焙烧工艺操作
11.13  焙烧新工艺
11.14  焙烧废品分析
12  炭石墨材料的密实化工艺
12.1  密实的目的与分类
12.2  浸渍原理
12.3  浸渍工艺及其效果
12.4  表面处理与涂覆
13  石墨化工艺
13.1  石墨化的目的与方法
13.2  石墨化机理
13.3  石墨化过程中的热力学
13.4  石墨化过程中的动力学
13.5  石墨化过程与石墨化程度
13.6  影响石墨化过程的因素
13.7  石墨化炉传热原理与温度分布
13.8  石墨化工艺的制订原理
13.9  石墨化的生产工艺操作
13.10  石墨化废品类型及其产生原因
13.11  石墨化炉的电气控制与操作
13.12  石墨化炉的物料与热电平衡计算
13.13  催化石墨化的机理与工艺
13.14  石墨提纯工艺
14  炭石墨制品的机械加工工艺
14.1  炭石墨制品的机械加工概述
14.2  炭石墨制品的切削原理
14.3  切削刀具的材料与结构
14.4  切削工艺与加工测量
15  石墨与炭素材料的热学性质
15.1  固体的热容量与热力学函数
15.2  炭和石墨的比热容与碳状态图
15.3  炭与石墨的热导率
15.4  炭石墨材料的热膨胀和耐热冲击性
16  炭与石墨的电磁性质
16.1  晶体的能带理论基础
16.2  炭与石墨晶体中的能带结构和电子状态
16.3  石墨晶体的布拉格反射与布里渊区
16.4  炭—石墨半导体及其载流子的统计分布
16.5  炭石墨材料的导电机理
16.6  炭石墨材料的电流效应
16.7  石墨与炭素材料的磁矩和磁化率
16.8  石墨及炭素材料的逆磁性
16.9  石墨及炭素材料的顺磁性和电子自旋共振
17  石墨与炭素材料的晶格缺陷
17.1  炭与石墨材料的点缺陷
17.2  热缺陷数目的统计计算
17.3  炭石墨材料的位错与层合缺陷
17.4  炭石墨材料的面缺陷和孔隙缺陷
17.5  石墨的放射线损伤
18  石墨与炭素材料的力学性质
18.1  弹性形变与弹性模量
18.2  多晶石墨的应力—应变关系
18.3  石墨与炭素材料的断裂与强度
18.4  石墨与炭素材料的蠕变
19  石墨与炭素材料的化学性质
19.1  炭石墨材料与气体的反应
19.2  炭与石墨的高温氧化
19.3  炭与石墨的湿式氧化
19.4  石墨层间化合物
19.5  炭的固—固相反应
20  炭石墨材料的检测技术
20.1  炭石墨材料的检测内容及分类
20.2  炭石墨材料的基础实验原理与方法
20.3  煤沥青的各项指标测定
20.4  炭石墨材料的物理性能的测定
20.5  炭石墨材料热学性能的测定
20.6  炭石墨材料的微观结构与化学组成的测定
附录
实验一  炭素材料内在水分的测定（YB／T 1428—1997）
实验二  炭素材料灰分含量的测定方法（G 1429—85）
实验三  炭素材料挥发分的测定（YB／T 5189—2000）
实验四  炭素材料含硫量的测定方法（YB／T 1430—1997）
实验五  煤沥青软化点测定方法
实验六  沥青中总固定碳的测定
实验七  沥青组分析
实验八  煤沥青甲苯不溶物测定方法（抽提法）（GB 2292—80）
实验九  煤沥青喹啉不溶物测定方法（抽提法）（GB 2293—80）
实验十  炭石墨材料真密度测定方法
实验十一  炭素材料体积密度测定方法（YB／T 119—1997）
实验十二  炭素材料气孔率的测定方法
实验十三  筛分分析
实验十四  石墨细度检验方法（GB／T 3520—05）
实验十五  粉末比表面积的测定方法
实验十六  炭素材料耐压强度测定方法（GB 1431—85）
实验十七  炭素材料抗折强度测定方法
实验十八  炭素材料的抗拉强度测定方法
实验十九  炭素材料的弹性模量测定方法
实验二十  炭素材料的硬度测定方法
实验二十一  炭素材料电阻率测定方法（YB／T 120—1997）
实验二十二  炭素材料粉末比电阻的测定
实验二十三  炭石墨材料热导率的测定（GB 8722—88）
实验二十四  石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法（GB 3074.4—82）
实验二十五  炭素材料氧化度的测定