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一目了然，看石墨制品工藝和用途

石墨制品在工藝上有很多應(yīng)用領(lǐng)域，石墨制品的工藝特性主要表現(xiàn)在：



　　1、耐高溫：石墨制品是目前已知的最耐高溫的材料之一。它的熔點(diǎn)為3850℃±50℃，沸點(diǎn)達(dá)4250℃。它在7000℃超高溫電弧下10S，石墨的損失最小，按重量計(jì)石墨損失0.8%。由此可見，石墨的耐高溫性能是很突出的。



　　2、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性：石墨具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。它與一般的材料相比，其導(dǎo)熱導(dǎo)電性是相當(dāng)高的。比不銹鋼高4倍，比碳素鋼高2倍，比一般的非金屬高100倍。



　　3、特殊的抗熱震性能：石墨具良好的抗熱震性能，即當(dāng)溫度突然變化時(shí)，熱膨脹系數(shù)小，因而具有良好的熱穩(wěn)定性，在溫度急冷急熱的變化時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。



　　4、化學(xué)穩(wěn)定性：常溫下石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑的腐蝕。



　　5、潤(rùn)滑性：石墨的潤(rùn)滑性能類似于二硫化鉬，摩擦系數(shù)小于0.1.其潤(rùn)滑性能隨鱗片大小而變，鱗片愈大，摩擦系數(shù)愈小，潤(rùn)滑性愈好。



　　以下五點(diǎn)來總結(jié)石墨制品的主要用途：



　　一、作為導(dǎo)電材料使用用電弧爐或礦熱電爐冶煉各種合金鋼、鐵合金或生產(chǎn)電石（碳化鈣）、黃磷時(shí)，強(qiáng)大的電流通過炭素電極（或連續(xù)自焙電極———即電極糊）或石墨化電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化成熱能，溫度升高到2000攝氏度左右,，從而達(dá)到冶煉或反應(yīng)的要求。金屬鎂、鋁、鈉一般用熔鹽電解制取，這時(shí)電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電材料都是采用石墨化電極或連續(xù)自焙電極（陽(yáng)極糊、有時(shí)用預(yù)焙陽(yáng)極）。熔鹽電解的溫度一般在1000攝氏度以下。生產(chǎn)燒堿(氫氧化鈉）和氯氣的食鹽溶液電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電材料，一般都用石墨化陽(yáng)極。生產(chǎn)金剛砂（碳化硅）使用的電阻爐的爐頭導(dǎo)電材料，也是使用石墨化電極。除上述用途外，炭和石墨制品作為導(dǎo)電材料廣泛用于電機(jī)制造工業(yè)作為滑環(huán)和電刷，此外還用作干電池中的炭棒，探照燈或產(chǎn)生弧光用的弧光炭棒，水銀整流器中的陽(yáng)極等。



　　二、作為耐火材料使用由于炭和石墨制品能耐高溫和有較好的高溫強(qiáng)度及耐腐蝕性，所以很多冶金爐內(nèi)襯可用炭塊砌筑，如煉鐵爐的爐底、爐缸和爐腹，鐵合金爐和電石爐的內(nèi)襯，鋁電解槽的底部及側(cè)部。許多貴重金屬和稀有金屬冶煉用的坩堝、熔化石英玻璃等所用的石墨化坩堝，也都是用石墨化坯料加工制成的。作為耐火材料使用的炭和石墨制品，一般不應(yīng)在氧化性氣氛中使用。因?yàn)?，無淪是炭或石墨在氧化性氣氛的高溫下很快燒蝕。



　　三、作為耐腐蝕的結(jié)構(gòu)材料使用經(jīng)過用有機(jī)樹脂或無機(jī)樹脂浸漬過的石墨化電極，具有耐腐蝕性好、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn)，這種浸漬石墨又稱為不透性石墨。它大量應(yīng)用于制作各種熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油煉制、石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的不銹鋼等金屬材料。不透性石墨生產(chǎn)已成為炭素工業(yè)的一個(gè)重要分支。



　　四、作為耐磨和潤(rùn)滑材料使用炭和石墨材料除具有化學(xué)穩(wěn)定性高的特性外，還有較好的潤(rùn)滑性能。在高速、高溫、高壓的條件下，用潤(rùn)滑油來改善滑動(dòng)部件的耐磨性往往是不可能的。石墨耐磨材料可以在-200到2000攝氏度溫度下的腐蝕性介質(zhì)中并在很高的滑動(dòng)速度下（可達(dá)100米/秒）不用潤(rùn)滑油而工作。因此，許多輸送腐蝕性介質(zhì)的壓縮機(jī)和泵廣泛采用石墨材料制成的活塞環(huán)、密封圈和軸承。它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無需加入潤(rùn)滑劑。這種耐磨材料是用普通的炭或石墨材料經(jīng)過有機(jī)樹脂或液態(tài)金屬材料浸漬而成。石墨乳劑也是許多金屬加工（拔絲、拉管等）的良好潤(rùn)滑劑。



　　五、作為高溫冶金及超純材料生產(chǎn)用的結(jié)構(gòu)材料如生產(chǎn)單晶硅用的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等，都是用高純度石墨材料加工而成的。用于真空冶煉中的石墨隔熱板和底座，高溫電阻爐爐管、棒、板、格柵等元件，也是用石墨材料加工制成的。六、作為鑄模、壓模使用炭和石墨材料的熱膨脹系數(shù)小，而且耐急冷急熱性好，所以可以用作玻璃器皿的鑄模和黑色金屬及有色金屬或稀有金屬的鑄模。用石墨鑄模得到的鑄件，尺寸精確，表面光潔，不加工即可直接使用或只要稍加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金（如碳化鎢）等粉末冶金工藝，通常用石墨材料加工壓模、燒結(jié)用的舟皿。七、在原子能工業(yè)及軍事工業(yè)中的使用石墨因?yàn)榫哂辛己玫闹凶訙p速性能，最早用于原子反應(yīng)堆中作為減速材料。石墨反應(yīng)堆是目前較多的一種原子反應(yīng)堆。原子反應(yīng)堆用的石墨材料必須具有極高的純度。一些經(jīng)過特殊處理的石墨（如在石墨表面滲入耐高溫的材料）及再結(jié)晶石墨、熱解石墨，具有在極高溫度下較好的穩(wěn)定性及較高的強(qiáng)度重量比。所以，它們可以用于制造固體燃料火箭的噴嘴、導(dǎo)彈的鼻錐、宇宙航行設(shè)備的零部件。