石墨材料的物理特殊性和应用都有哪些？

由于其特殊的结构，石墨材料具有以下特殊性质:

1)耐高温:石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃。即使是超高温电弧燃烧，失重和热膨胀系数也很小。石墨的强度随着温度的升高而增加，在2000℃时，石墨的强度加倍。

2)导电性和导热性:石墨的导电性比一般非金属矿石高100倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随着温度的升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨变成绝缘体。石墨能导电是因为石墨中的每个碳原子只与其他碳原子形成三个共价键，每个碳原子仍保留一个自由电子来转移电荷。

石墨材料具有耐高温、导电性强、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨损等多种工业用途。今天，将为您讲解石墨的这些物理特性，以及具体应用:

1.耐腐蚀材料用有机树脂或无机树脂浸渍的石墨材料具有耐腐蚀性好、导热性好、渗透率低的特点。这种浸渍石墨也被称为不渗透石墨。广泛用于制造各种换热器、反应罐、冷凝器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、过滤器、泵等设备，广泛应用于石油炼制、石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门。可以节省大量的不锈钢等金属材料。不渗透石墨生产被称为炭素工业的一个重要分支。

2.晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等。用于生产单晶硅的高温冶金用结构材料和超纯材料均采用高纯石墨材料。用于真空冶炼、高温电阻炉、高温电阻炉的管、棒、板、栅等部件的石墨保温板和底座也是由石墨材料制成。

3.在电弧炉或矿热电炉中使用导电材料冶炼各种合金钢和铁合金或生产电石(碳化钙)和黄磷时，通过碳素电极(或连续自焙电极-电极糊)或石墨化电极向电炉熔化区通入强电流产生电弧，使电能转化为热能，温度上升到2000℃左右，满足冶炼或反应的要求。镁、铝和钠通常通过熔盐电解来制备。此时，石墨化电极或连续自焙电极(阳极糊，有时是预焙阳极)被用作电解池的阳极导电材料。熔盐的熔化温度一般在1000℃以下。通常，石墨化电极用作生产苛性钠(氢氧化钠)和氯的盐溶液电解槽的阳极导电材料。石墨电极也用作生产碳化硅的电阻炉的炉头导电材料。碳和石墨网手机版除了用作干电池中的碳棒、探照灯或弧光灯的电弧碳棒、汞整流器中的阳极等之外，还广泛用作电极制造业中的导电材料，如滑环和电刷。

4.耐磨润滑材料碳和石墨材料不仅化学稳定性高，而且具有良好的润滑性能。在高速、高温、高压的条件下，用润滑油往往无法提高滑动部件的耐磨性。石墨耐磨材料可以在-200℃至2000℃的腐蚀性介质中，在没有润滑油的情况下，以很高的滑动速度(可达100米/秒)工作。因此，在许多输送腐蚀性介质的压缩机和泵中，广泛使用石墨制成的活塞环、密封圈和轴承。他们跑步时不需要润滑剂。这种耐磨材料由普通的碳或石墨材料浸渍有机树脂或液态金属材料制成。石墨乳液也是许多金属加工(拉丝、拔管等)的良好润滑剂。).

5.耐火材料由于炭和石墨网手机版能耐高温，具有良好的高温强度和耐腐蚀性能，所以许多冶金炉内衬都可以用炭块砌筑，如炼铁炉的炉底、炉缸和炉腹，铁合金炉和电石炉的内衬，铝电解槽的底部和侧部。许多用于熔炼贵金属和稀有金属的坩埚以及用于熔化应时玻璃的石墨坩埚也是由石墨化坯料制成的。用作耐火材料的碳和石墨网手机版不应在氧化气氛中使用。因为，无论是碳还是石墨，在氧化气氛中高温下烧蚀都很快。

6.用作模具和压模的碳和石墨材料热膨胀系数低，耐热耐寒性好，因此可用作玻璃器皿、黑色金属、有色金属或稀有金属的模具。用石墨模具制作的铸件，尺寸精确，表面光滑，不经加工或稍加加工就可直接使用，节省了大量金属。在生产硬质合金(如碳化钨)的粉末冶金工艺中，通常用石墨材料加工舟皿进行压制和烧结。7.石墨用于原子能工业和军事工业。由于其良好的中子减速性能，Z长期以来被用作原子反应堆中的减速材料。铀石墨反应堆是目前最受欢迎的原子反应堆之一。原子反应堆使用的石墨材料必须具有极高的纯度，杂质含量不能超过几十ppm，尤其是硼含量要在0.5ppm以下，为了降低石墨中的杂质含量，石墨化过程中通入了卤素净化气体。一些经过特殊处理的石墨(如表面浸渍耐高温材料的石墨)、重结晶石墨和热解石墨在极高的温度下具有良好的稳定性和较高的强度重量比。因此，它们可用于制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的头锥和航空航天设备的零件。