石墨的性質和用處
石墨是碳的(de)結晶(jīng)體,是一種非金屬資料(liào),色澤銀灰,質軟,具有金屬光澤(zé)。莫(mò)氏硬度為1~2,比重2.2~2.3,其容(róng)重普通為1.5~1.8。
石(shí)墨(mò)的溶點極高,在真(zhēn)空下到3000℃時才開(kāi)端軟(ruǎn)化的趨向溶(róng)融狀態,到3600℃時石墨開端蒸發升華,普通的資料在(zài)高溫下強(qiáng)度逐步降低,而石墨在加熱到2000℃,其強度反而較常溫時進(jìn)步一倍,但石墨的耐氧化性能差隨(suí)著溫度的進(jìn)步氧化速度逐步增加。
石墨的導熱性和導電性是相當高的,其導電性比不(bú)鏽鋼高4倍,比碳素鋼高2倍,比普通的(de)非金屬高100倍。其導熱性,不隻(zhī)超越(yuè)鋼、鐵、鉛等金屬資(zī)料,而且隨溫(wēn)度升高導熱係數降低(dī),這和(hé)普通金屬資料不同,在極高的溫(wēn)度下,石墨以(yǐ)至趨於*熱狀態。因而,在超高溫條件下,石墨的隔熱性能(néng)是很牢靠的。
石墨具有良好(hǎo)的光滑性和(hé)可塑(sù)性,石墨摩擦係數小於0.1,石墨可展成透氣透光薄片,在高強石墨硬度很大,以致用金剛石刀(dāo)具都難以加工。
石(shí)墨具有化學穩定性,能耐酸、耐堿,耐(nài)有機溶劑的腐蝕。由(yóu)於石墨有以上特有(yǒu)*性能(néng),在近代工業用處日益普遍。
1、作耐火資料:石墨及其製品具有耐高溫、高強度的性質,在冶(yě)金(jīn)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維護劑,冶金爐的內襯。
2、作(zuò)導電資料:在電氣工業上用作製造電極、電刷、碳(tàn)棒、碳管、水銀正流器的正極,石(shí)墨墊圈、電話*件,電視機顯像管的塗層等。
3、作耐磨光滑資料:石(shí)墨在機械工業中常作為光(guāng)滑劑。光滑油常(cháng)常不(bú)能(néng)在高速、高溫、高壓的條(tiáo)件下(xià)運用(yòng),而石墨耐磨資料能夠在(一)200~2000℃溫度中在很高的(de)滑動(dòng)速度下,不用光滑油工(gōng)作。許多保送腐蝕介質的設備,普遍采用石墨資料製成活塞杯,密(mì)封圈和軸承(chéng),它們運轉時勿需參加光滑(huá)油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的光滑劑。
4、石墨具有良好(hǎo)的化學穩定性。經過特殊加工(gōng)的石墨,具有耐腐(fǔ)蝕(shí)、導熱性好,浸透率低等特性,就大量用於製造熱交流器,反響槽、凝(níng)縮器、熄(xī)滅塔、吸收塔、冷卻器(qì)、加熱(rè)器(qì)、過濾器、泵設備。普遍應用於石(shí)油化(huà)工(gōng)、濕法冶金、酸堿消費、合成纖維、造紙等工業部門,可儉省大量的金屬資料。
5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫(wēn)冶(yě)金資料:由於(yú)石墨的熱收縮係數小,而且能耐急(jí)冷(lěng)急熱的變化,可作為玻璃器(qì)的(de)鑄模,運用石墨後黑色金(jīn)屬得到鑄件尺寸準確,外表光(guāng)亮(liàng)廢品率高,不經加工或稍作加工就可運用,因此儉省了大量金屬。消費硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨資料製成壓模(mó)和燒結(jié)用的舟。單晶矽的晶體(tǐ)生(shēng)長坩堝,區域精煉容(róng)器,支架夾具,感應加(jiā)熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真(zhēn)空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐(lú)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(yǒu)良好的中子減速劑用於原子反響堆(duī)中,鈾一石墨反響堆(duī)是目前應用較多的一種原子反響堆。作為動力用的原子能反響堆中的減速資料應當具有高熔點,穩定,耐腐(fǔ)蝕的性能,石墨完整能夠滿足上述請求。作為原子反響堆用的石墨純度請求很高,雜質含量不(bú)應(yīng)超越幾十個(gè)PPM。特別是其中硼含量應少(shǎo)於0.5PPM。在(zài)國(guó)防工業中還用石墨製造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的(de)鼻錐,*飛行設(shè)備的*件,隔熱資料和防射線資料(liào)。
7、石墨還能避免鍋爐結垢,有關單位實驗(yàn)標明(míng),在水中參加一定量的石墨粉(每噸水大約用4~5克)能避免鍋爐外表結垢。此外石墨塗在金屬煙囪、屋*、橋梁、管道上能夠防腐防鏽。
8、石墨可(kě)作鉛筆芯、顏(yán)料(liào)、拋光(guāng)劑。石墨(mò)經過特殊加工以(yǐ)後,能夠製造各種特殊資料用於有關工業部門。
如(rú)不透性石墨(mò),定(dìng)向高密度石墨,石(shí)墨纖維布等。
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