★ 石墨特性:
耐高溫|潤滑性|導電性|導熱性|塗敷性|可塑性|化學穩定性|抗腐蝕
石墨是碳的結晶體,是一種非金屬材料,色澤銀灰,質軟,具有金屬光澤。莫氏硬度為 1~2 ,比重 2.2~2.3 ,其容重一般為 1.5~1.8 。
石墨的溶點極高,在真空下到 3000 ℃ 時才開始軟化的趨向溶融狀態,到 3600 ℃ 時石墨開始蒸發昇華,一般的材料在高溫下強度逐漸降低,而石墨在加熱到 2000 ℃ ,其強度反而較常溫時提高一倍,但石墨的耐氧化性能差隨著溫度的提高氧化速度逐漸增加。
石墨的導熱性和導電性是相當高的,其導電性比不�袗�高 4 倍,比碳素鋼高 2 倍,比一般的非金屬高 100 倍。其導熱性,不僅超過鋼、鐵、鉛等金屬材料,而且隨溫度升高導熱系數降低,這和一般金屬材料不同,在極高的溫度下,石墨甚至趨於絕熱狀態。因此,在超高溫條件下,石墨的隔熱性能是很可靠的。
★ 石墨應用:
石墨具有良好的潤滑性和可塑性,石墨摩擦系數小于 0.1 ,石墨可展成透氣透光薄片,在高強石墨硬度很大,以至用金剛石刀具都難以加工。
石墨具有化學穩定性,能耐酸、耐鹼,耐有機溶劑的腐蝕。 由於石墨有以上特有優良性能,在近代工業用途日益廣泛。
1 、作耐火材料: 石墨及其製品具有耐高溫、高強度的性質,在冶金工業中主要用來製造石墨坩堝,在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護劑,冶金爐的內襯。
2 、作導電材料: 在電氣工業上用作製造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機顯像管的涂層等。
3 、作耐磨潤滑材料: 石墨在機械工業中常作為潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃ 溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛採用石墨材料製成活塞杯,密封圈和軸承,它們運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。
4 、石墨具有良好的化學穩定性。 經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用於製作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用於石油化工、濕法冶金、酸鹼生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。
5 、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料: 由於石墨的熱膨脹系數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨後黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表面光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料製成壓模和燒結用的舟。單晶矽的晶體生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。
6 、用於原子能工業和國防工業: 石墨具有良好的中子減速劑用於原子反應堆中,鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點,穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個 PPM 。特別是其中硼含量應少於 0.5PPM 。在國防工業中還用石墨製造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。
7 、石墨能防止鍋爐結垢 ,有關單位試驗表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防�蛂C
8 、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。 石墨經過特殊加工以後,可以製作各種特殊材料用於有關工業部門。
9 、石墨加工 ,由石墨粉在高溫高壓下製成,廣泛用於高溫爐、電極與耐腐蝕場合,石墨加工品可以耐大電流,可用於放電加工,也可取代銅電極,具有比銅電極更低的消耗率。石墨可製成石墨棒、石墨板、石墨圓柱 … 等工業模具,使用於各種不同的場合,石墨加工品有各種不同的複合形式及不同的純度如不透性石墨,定向高密度石墨,石墨纖維布等。 |