一、耐高溫：京航特碳

石墨是目前己知的最耐高溫的材料之一。在2000C之上時(shí),一般材料早已化為氣體,或呈熔狀態(tài),就是一些難熔的金屬在2500C左右也會(huì)失去強(qiáng)度。如鎢是已知的金屬中熔點(diǎn)最高的，達(dá)3600C,但在此溫度下(還原氣氛中)石墨是不會(huì)熔化的，它的熔點(diǎn)為3850C士50%C,沸點(diǎn)達(dá)4250C。把各種耐溫的材料置于7000C超高溫電弧下10s, 石墨的損失最小，按重量計(jì),石墨損失0.8%,尼龍纖維增強(qiáng)酚醛塑料損失1.2%,碳化硅損失1.7% ,高鋁剛玉損失8.2%,最耐高溫的金屬氧化物一氧化鋯損失 12.9%。由此可見，石墨的耐高溫性能是很突出的。一般材料在高溫下強(qiáng)度逐漸降低,而石墨在加熱到2000C時(shí),其強(qiáng)度反而較常溫時(shí)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。

二、石墨的用途：京航特碳

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.作耐火材料

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。近20年來,耐火材料工業(yè)中兩個(gè)重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內(nèi)襯中被廣泛應(yīng)用，以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應(yīng)用。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相

連,全世界煉鋼業(yè)約消耗70%的耐火材料。

(1)鎂碳磚鎂碳耐火材料是 60年代中期,由美國(guó)研制成功,70年代,日本煉鋼業(yè)開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉鋼中。目前在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。80年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。目前英國(guó)用作氧氣頂吹煉鋼爐襯的材料大部分是鎂碳磚,爐襯壽命為1000 次~ 1500次,而日本,爐襯的壽命為2000次~2500次。

(2)鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造、扁鋼坯自位輸管道的保護(hù)罩,水下噴管以及油井爆破筒等。在日本用連續(xù)鑄造生產(chǎn)的鋼占總生產(chǎn)量的90%以上,英國(guó)為60%。

(3)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。傳統(tǒng)的石墨粘土坩堝用含碳量大于85%的鱗片石墨制造,通常石墨鱗片應(yīng)大于100目(BSS篩),而目前國(guó)外在坩堝生產(chǎn)技術(shù)中的重要改進(jìn)是,所用石墨的類型、鱗片大小和質(zhì)量有了更大的靈活性;其次是用碳化硅石墨坩堝替代了傳統(tǒng)的粘土石墨坩堝，這是隨著煉鋼工業(yè)中恒壓技術(shù)的引進(jìn)而產(chǎn)生的。采用恒壓技術(shù)還可以使小鱗片石墨得到應(yīng)用，在粘土石墨坩堝中,含碳量達(dá)90%的大鱗片石墨約占45%，而在碳化硅石墨坩堝中,大鱗片成分的含量?jī)H占30%,石墨的含碳量降為80%。

2.煉鋼：內(nèi)蒙古京航特碳科技有限公司

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：內(nèi)蒙古京航特碳科技有限公司

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、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2000C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。

電氣工業(yè)中所使用的石墨，對(duì)粒度和品位要求很高。如堿性蓄電池和一些特殊的電 碳制品,要求石墨粒度控制在150目~ 325目(0. 1mm~ 0. 042mm)范圍內(nèi)，品位90% ~99%以上，有害雜質(zhì)(主要是金屬鐵)要求在10%以下。電視機(jī)顯像管所用的石墨，粒度 要求在0.5pm以下。

 

4.作耐磨和潤(rùn)滑材料：內(nèi)蒙古京航特碳科技有限公司

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%C~2000C溫度并在很高的滑動(dòng)速度下(100m/s)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

石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn),而廣泛用于制作熱交換器、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。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門,可節(jié)省大量的金屬材料。

6.作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料

由于石墨的膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器皿的鑄模，使用石墨后，黑色金屬得到的鑄件尺寸精確,表面光潔,成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的舟皿。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝、區(qū)域精煉容器、支架、夾具、感應(yīng)加熱器等，都是用高純石墨加工而成的。此外，石墨還可以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。

7.用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)

第一章石墨生產(chǎn)新工藝新技術(shù)概述

石墨具有良好的中子減速性能，最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中,鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)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(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個(gè)ppm(ppm為百萬(wàn)分之一-),特別是其中硼的含量應(yīng)小于0.5ppm。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴，導(dǎo)彈的鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件,隔熱材料和防射線材料。

8.作防垢防銹材料

石墨能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗(yàn)表明，在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用4g~5g),能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐

和防銹。

9.石墨新用途

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)石墨也開發(fā)了許多新用途。

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。

1971年美國(guó)研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能閥門泄漏問題，隨后德、日、法也

開始研制生產(chǎn)。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,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。近幾年來，石棉逐漸被石墨所取代,在一些半金屬襯面中,石墨的含量已從1%~ 2%增加到15%。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。國(guó)外近幾年來已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。此外,石墨最新開發(fā)的幾個(gè)領(lǐng)域有:鉆井泥漿添加劑、橡膠添加劑、無(wú)煙火藥和石墨火藥，防止靜電和控制燃燒點(diǎn)的表面處理劑、以及絕熱用的粒狀屋面材料等。