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,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左右也會失去強度。如鎢是已知的金屬中熔點最高的，達3600C,但在此溫度下(還原氣氛中)石墨是不會熔化的，它的熔點為3850C士50%C,沸點達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,石墨損失0.8%,尼龍纖維增強酚醛塑料損失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度逐漸降低,而石墨在加熱到2000C時,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。

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、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部.門獲得廣泛應用。

1.作耐火材料

石墨的一個主要用途是生產(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)中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內(nèi)襯中被廣泛應用，以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應用。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,英國為60%。

(3)坩堝及有關制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關制品,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,受到金屬浸潤和沖刷時亦穩(wěn)定,高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導性,所以石墨坩堝及其有關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,通常石墨鱗片應大于100目(BSS篩),而目前國外在坩堝生產(chǎn)技術(shù)中的重要改進是,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)的引進而產(chǎn)生的。采用恒壓技術(shù)還可以使小鱗片石墨得到應用，在粘土石墨坩堝中,含碳量達90%的大鱗片石墨約占45%，而在碳化硅石墨坩堝中,大鱗片成分的含量僅占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、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應用最廣,在冶煉各種合金 鋼、鐵合金時，使用石墨電極,這時強大的電流通過電極導入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧,使 電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升高到2000C左右，從而達到熔煉或反應的目的。此外,在電解金 屬鎂、鋁、鈉時，電解槽的陽極也用石墨電極。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭 導電材料。

電氣工業(yè)中所使用的石墨，對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。電視機顯像管所用的石墨，粒度 要求在0.5pm以下。

 

4.作耐磨和潤滑材料：內(nèi)蒙古京航特碳科技有限公司

石墨在機械工業(yè)中常作潤滑劑。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-200%C~2000C溫度并在很高的滑動速度下(100m/s)不用潤滑 油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承,它們 運轉(zhuǎn)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。

5.作耐腐蝕材料

石墨具有良好的化學穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點,而廣泛用于制作熱交換器、反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設備。這些設備用于石油化工、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。單晶硅的晶體生長坩堝、區(qū)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(wěn)定、耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足.上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應超過幾十個ppm(ppm為百萬分之一-),特別是其中硼的含量應小于0.5ppm。在國防工業(yè)中還用石墨制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。

8.作防垢防銹材料

石墨能防止鍋爐結(jié)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

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對石墨也開發(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)領域。國際市場需求

量逐年增長。

制作半金屬摩擦材料。自70年代以來,離合器和自動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。這些自動襯主要可用于高速設備,如飛機、卡車以及越野車的制動裝置和離合器片。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%。該領域石墨消耗量取決于汽車工業(yè)的發(fā)展狀況。氟化石墨。隨著70年代國外氟化石墨的開發(fā),石墨的潤滑劑作用得到了進一步發(fā)揮。氟化石墨直接作為固體潤滑劑，潤滑效果高于天然石墨和二硫化鉬。國外近幾年來已將這種氟化石墨固體潤滑劑與其他成分一起配成一種內(nèi)燃機潤滑用的潤滑添加劑，以一定的比例添加到機油中,可提高內(nèi)燃機的潤滑效果,一般可減少燃油5%以上。此外,石墨最新開發(fā)的幾個領域有:鉆井泥漿添加劑、橡膠添加劑、無煙火藥和石墨火藥，防止靜電和控制燃燒點的表面處理劑、以及絕熱用的粒狀屋面材料等。