高純石墨制品的主要用途

高純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(wú)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(wú)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(lái)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(wú)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。

石墨的用途

由于石墨具有許多優(yōu)良的性能，因而在冶金、機(jī)械、電氣、化工、紡織、國(guó)防等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。

1做耐火材料

石墨的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料，包括耐火磚，坩堝，連續(xù)鑄造粉，鑄模芯，鑄模洗滌劑和耐高溫材料. 坩堝及有關(guān)制品 用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關(guān)制品，例如坩堝、曲頸瓶、塞頭和噴嘴等，具有高耐火性，低的熱膨脹性，熔煉金屬過程中，受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定，高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性，所以石墨坩堝及其有關(guān)制品 被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中.

2煉鋼

石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍很廣，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石 墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。

3作導(dǎo)電材料

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來(lái)作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣，在冶煉各種合金鋼、鐵合金時(shí)，使用石墨電極，這時(shí)強(qiáng)大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升高 到2000度左右，從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。此外，在電解金屬鎂、鋁、鈉時(shí)，電解槽的陽(yáng)極也用石墨電極。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導(dǎo)電材料。

4作耐磨和潤(rùn)滑材料

石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在-200—2000溫度并在很高的滑動(dòng)速度下不用 潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，勿需加入潤(rùn)滑油，石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。

5作耐腐蝕材料

6作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料

7用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)

8用作防垢防銹材料

9 石墨新用途

柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是70 年代開發(fā)的一種新的石墨制品。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外，還具有特殊的柔性和彈性。因此，是一種理想的密封材料。廣泛用于石油化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。國(guó)際市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。

制作半金屬摩擦材料。自70年代以來(lái)，離合器和自動(dòng)襯廣泛使用半金屬摩擦材料。半金屬摩擦材料是將石墨和金屬粉、鋼 纖維、陶土粉用合成樹脂粘結(jié)而成。這些自動(dòng)襯主要可用于高速設(shè)備，如飛機(jī)、卡車以及越野車的制動(dòng)裝置和離合器片。該領(lǐng)域石墨消耗量取決于汽車工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。 氟化石墨。隨著70 年代國(guó)外氟化石墨的開發(fā)，石墨的潤(rùn)滑劑作用得到了進(jìn)一步發(fā)揮。氟化石墨直接作為固體潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑效果高于天然石墨和二硫化鉬。將這種氟化石墨固體潤(rùn)滑劑與其他成分一起配成一種內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑用的潤(rùn)滑添加劑，以一定的比例添加到機(jī)油中，可提高內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑效果，一般可減少燃油5%以上。

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