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石墨的性质和用处

发布时间:2019-07-16 18:16:29 浏览:111次

    

    石墨是碳的结晶体,是一种非金属资料,色泽银灰,质软,具有金属光泽。莫氏硬度为1~2,比重2.2~2.3,其容重普通为1.5~1.8。


    石墨的溶点极高,在真空下到3000℃时才开端软化的趋向溶融状态,到3600℃时石墨开端蒸发升华,普通的资料在高温下强度逐步降低,而石墨在加热到2000℃,其强度反而较常温时进步一倍,但石墨的耐氧化性能差随着温度的进步氧化速度逐步增加。


    石墨的导热性和导电性是相当高的,其导电性比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比普通的非金属高100倍。其导热性,不只超越钢、铁、铅等金属资料,而且随温度升高导热系数降低,这和普通金属资料不同,在极高的温度下,石墨以至趋于绝热状态。因而,在超高温条件下,石墨的隔热性能是很牢靠的。


    石墨具有良好的光滑性和可塑性,石墨摩擦系数小于0.1,石墨可展成透气透光薄片,在高强石墨硬度很大,以致用金刚石刀具都难以加工。


    石墨具有化学稳定性,能耐酸、耐碱,耐有机溶剂的腐蚀。由于石墨有以上特有优秀性能,在近代工业用处日益普遍。

    1、作耐火资料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之维护剂,冶金炉的内衬。


    2、作导电资料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。


    3、作耐磨光滑资料:石墨在机械工业中常作为光滑剂。光滑油常常不能在高速、高温、高压的条件下运用,而石墨耐磨资料能够在(一)200~2000℃温度中在很高的滑动速度下,不用光滑油工作。许多保送腐蚀介质的设备,普遍采用石墨资料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需参加光滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的光滑剂。


    4、石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,浸透率低等特性,就大量用于制造热交流器,反响槽、凝缩器、熄灭塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。普遍应用于石油化工、湿法冶金、酸碱消费、合成纤维、造纸等工业部门,可俭省大量的金属资料。


    5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金资料:由于石墨的热收缩系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,运用石墨后黑色金属得到铸件尺寸准确,外表光亮废品率高,不经加工或稍作加工就可运用,因此俭省了大量金属。消费硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨资料制成压模和烧结用的舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。


    6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反响堆中,铀一石墨反响堆是目前应用较多的一种原子反响堆。作为动力用的原子能反响堆中的减速资料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完整能够满足上述请求。作为原子反响堆用的石墨纯度请求很高,杂质含量不应超越几十个PPM。特别是其中硼含量应少于0.5PPM。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇宙飞行设备的零件,隔热资料和防射线资料。


    7、石墨还能避免锅炉结垢,有关单位实验标明,在水中参加一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5克)能避免锅炉外表结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上能够防腐防锈。


    8、石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后,能够制造各种特殊资料用于有关工业部门。


    如不透性石墨,定向高密度石墨,石墨纤维布等。