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石墨製品在技術上有許多應用領域,石墨製品的技術特點主要表現在:
1.耐高溫:石墨製品是目前已知耐高溫的材料之一。熔點為3850℃±50℃,沸點為4250℃。石墨在7000℃超高溫電弧作用10S時損耗小,石墨損耗為0.8%(重量)。可見石墨的耐高溫性能突出。
2.導熱導電:石墨導熱導電性能好。與一般材料相比,它導熱。
電導率相當高。比不鏽鋼高4倍,比碳鋼高2倍,比普通非金屬高100倍。
3.特殊抗熱震性:石墨具有良好的抗熱震性,即當溫度突然變化時,熱膨脹系數小,因此具有良好的熱穩定性,當溫度快速變化時不會產生裂紋。
4.化學穩定性:石墨在常溫下具有良好的化學穩定性,能抗酸、堿、有機溶劑腐蝕。
5.潤滑性:石墨的潤滑性類似於二硫化鉬,摩擦系數小於0.1。其潤滑性隨水垢大小而變化。尺度越大,摩擦系數越小,潤滑性越好。
根據彙鑫通達石墨30多年來在石墨產品中的加工經驗,我們總結出以下五點石墨產品的經驗。
主要用途:
1.作為導電材料,各種合金鋼用電弧爐或礦熱爐熔煉。
在生產鐵合金或電石(電石)和黃磷時,通過碳電極(或連續自焙電極-電極糊)或石墨化電極將強電流引入電爐的冶煉區,產生電弧,使電能轉化為熱能,溫度上升到2000攝氏度左右,滿足冶煉或反應的要求。鎂、鋁、鈉一般用熔鹽電解法製備。此時,使用石墨化電極或連續自焙電極(陽極糊,有時是預焙陽極)作為電解槽的陽極導電材料。熔鹽電解的溫度一般在。
1000攝氏度以下。石墨陽極一般在生產燒堿(氫氧化鈉)和氯氣的鹽溶液電解槽中用作陽極導電材料。石墨化電極也用作碳化矽生產中使用的電阻爐的爐頭的導電材料。除了上述用途,碳和石墨產品還廣泛用作電機製造行業的導電材料,如滑環和電刷,還用作幹電池中的碳棒、產生弧光燈的探照燈或弧光碳棒、汞整流器中的陽極等。
第二,碳和石墨製品作為耐火材料,可以耐高溫,具有良好的高溫強度和耐腐蝕性能,所以很多冶金爐襯可以用碳塊砌築,如煉鐵爐的爐底、爐缸、爐腹,鐵合金爐、電石爐的爐襯,鋁電解槽的底部和側部。許多用於熔煉貴金屬和稀有金屬的坩堝以及用於熔煉應時玻璃的石墨化坩堝也由石墨化坯料製成。作為耐火材料,碳和石墨產品不應在氧化氣氛中使用。因為無論如何,碳或石墨在氧化氣氛中高溫下會迅速燒蝕。
第三,浸漬有機樹脂或無機樹脂的石墨化電極作為耐腐蝕結構材料,具有耐腐蝕性好、導熱性好、滲透性低的特點。這種浸漬石墨也被稱為不滲透石墨。廣泛用於製造各種換熱器、反應罐、冷凝器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等。
廣泛應用於石油煉製、石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節約大量不鏽鋼等金屬材料。不滲透石墨的生產已經成為炭素工業的一個重要分支。
4.碳和石墨材料作為耐磨潤滑材料,不僅化學穩定性高,而且潤滑性能好。在高速、高溫、高壓條件下,用潤滑油提高滑動部件的耐磨性往往是不可能的。石墨耐磨材料可在-200-2000℃的腐蝕介質中工作,滑動速度高(可達100米/秒),無需潤滑油。因此,許多輸送腐蝕性介質的壓縮機和泵廣泛使用石墨材料製成的活塞環、密封圈和軸承。它們在不添加潤滑劑的情況下運行。這種耐磨材料是由普通碳或石墨材料浸漬有機樹脂或液態金屬材料製成。石墨乳液也是許多金屬加工(拉絲、拔管等)的良好潤滑劑。)。
5.用作高溫冶金和超純材料生產的結構材料,如晶體生長坩堝、區域精煉容器、支架、夾具、感應加熱器等。為了生產單晶矽,它們都是由高純度石墨材料製成的。真空冶煉中使用的石墨保溫板和底座,以及高溫電阻爐的管、棒、板、柵等部件也是由石墨材料製成。
6.用作模具的碳和石墨材料熱膨脹系數小,耐快速冷卻和加熱性能好,因此可用作玻璃器皿模具和黑色金屬、有色金屬或稀有金屬模具。用石墨鑄型製作的鑄件,尺寸,表面光滑,不需要加工或很少加工就可以直接使用,節省了大量的金屬。在粉末冶金過程中,如生產硬質合金(如碳化鎢),石墨材料通常用於加工船隻模壓和燒結。
七、石墨在原子能工業和軍事工業中的使用,由於其良好的中子減速性能,首先被用作原子反應堆中的減速材料。石墨反應堆是目前流行的原子反應堆之一。原子反應堆中使用的石墨材料必須具有極高的純度。一些經過特殊處理的石墨(如滲入石墨表面的耐高溫材料)、再結晶石墨和熱解石墨在極高的溫度下具有更好的穩定性和更高的強度重量比。因此,它們可以用來製造固體燃料火箭的噴嘴、導彈的鼻錐和航空航天設備的零件。