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鱗片石墨介紹以及應用領域

文章來源:http://www.webcitybeat.com人氣:發表時間:2015-07-10 20:55

石墨是碳的結晶體,是一種非金屬材料,色澤銀灰,質軟,具有金屬光澤。莫氏硬度為1~2,比重2.2~2.3,其容重一般為 1.5~1.8。

  石墨的溶點極高,在真空下到3000℃時才開始軟化的趨向溶融狀態,到3600℃時石墨開始蒸發升華,一般的材料在高溫下強度逐漸降低,而石墨在加熱到2000℃,其強度反而較常溫時提高一倍,但石墨的耐氧化性能差隨著溫度的提高氧化速度逐漸增加。

  石墨的導熱性和導電性是相當高的,其導電性比不鏽鋼高4倍,比碳素鋼高2倍,比一般的非金屬高100倍。其導熱性,不僅超過鋼、鐵、鉛等金屬材料,而且隨溫度升高導熱係數降低,這和一般金屬材料不同,在極高的溫度下,石墨甚至趨於絕熱狀態。因此,在超高溫條件下,石墨的隔熱性能是很可靠的。

  石墨具有良好的潤滑性和可塑性,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,以至用金剛石刀具都難以加工。

  石墨具有化學穩定性,能耐酸、耐堿,耐有機溶劑的腐蝕。 由於石墨有以上特有優良性能,在近代工業用途日益廣泛。

  1、作耐火材料:石墨及其製品具有耐高溫、高強度的性質,在冶金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保護劑,冶金爐的內襯。

  2、作導電材料:在電氣工業上用作製造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機顯像管的塗層等。

  3、作耐磨潤滑材料:石墨在機械工業中常作為潤滑劑。潤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(一) 200~2000 ℃溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料製成活塞杯,密封圈和軸承,它們運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。

  4、石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用於製作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用於石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。

  5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料:由於石墨的熱膨脹係數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨後黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表麵光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料製成壓模和燒結用的舟。單晶矽的晶體生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。

  6、用於原子能工業和國防工業:石墨具有良好的中子減速劑用於原子反應堆中,鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點,穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個 PPM 。特別是其中硼含量應少於 0.5PPM 。在國防工業中還用石墨製造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。

  7、石墨還能防止鍋爐結垢,有關單位試驗表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表麵結垢。此外石墨塗在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防鏽。

  8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經過特殊加工以後,可以製作各種特殊材料用於有關工業部門。

  如不透性石墨,定向高密度石墨,石墨纖維布等。

  
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