Grafiitti on alkuainehiilen allotrooppi, jossa jokaista hiiliatomia ympäröi kolme muuta hiiliatomia (joka on järjestetty hunajakennomaiseen kuvioon, jossa on useita kuusikulmioita), jotka ovat kovalenttisesti sitoutuneet muodostamaan kovalenttisia molekyylejä.

Grafiitilla on seuraavat erityisominaisuudet sen erityisestä rakenteesta johtuen:

1) Korkean lämpötilan kestävyys: Grafiitin sulamispiste on 3850 ± 50 ℃ ja kiehumispiste on 4250 ℃.Jopa ultrakorkean lämpötilan kaaren polttamisen jälkeen painohäviö on hyvin pieni, ja lämpölaajenemiskerroin on myös hyvin pieni.Grafiitin lujuus kasvaa lämpötilan myötä, ja 2000 ℃:ssa grafiitin lujuus kaksinkertaistuu.

2) Johtavuus ja lämmönjohtavuus: Grafiitin johtavuus on sata kertaa suurempi kuin yleisten ei-metallisten mineraalien.Lämmönjohtavuus ylittää metallimateriaalien, kuten teräksen, raudan ja lyijyn, lämmönjohtavuuden.Lämmönjohtavuus laskee lämpötilan noustessa, ja jopa erittäin korkeissa lämpötiloissa grafiitista tulee eriste.Grafiitti voi johtaa sähköä, koska jokainen grafiitin hiiliatomi muodostaa vain kolme kovalenttista sidosta muiden hiiliatomien kanssa ja jokaisessa hiiliatomissa on edelleen yksi vapaa elektroni siirtääkseen varauksia.

3) Voitelukyky: Grafiitin voitelukyky riippuu grafiittihiutaleiden koosta.Mitä suuremmat hiutaleet, sitä pienempi kitkakerroin ja sitä parempi voitelukyky.

4) Kemiallinen stabiilisuus: Grafiitilla on hyvä kemiallinen stabiilisuus huoneenlämpötilassa, ja se kestää happoa, alkalia ja orgaanisia liuottimia korroosiota.

5) Plastisuus: Grafiitilla on hyvä sitkeys ja se voidaan jauhaa erittäin ohuiksi levyiksi.

6) Lämpösokkien kestävyys: Grafiitti kestää rajuja lämpötilan muutoksia ilman vaurioita, kun sitä käytetään huoneenlämmössä.Kun lämpötila äkillisesti muuttuu, grafiitin tilavuus ei muutu paljon eikä halkeile.

Käyttö:
1. Käytetään tulenkestävänä materiaalina: Grafiitilla ja sen tuotteilla on korkean lämpötilan kestävyys ja korkea lujuus.Niitä käytetään pääasiassa metallurgisessa teollisuudessa grafiittiupokkaiden valmistukseen.Teräksen valmistuksessa grafiittia käytetään yleisesti teräsharkkojen suoja-aineena ja metallurgisten uunien vuorauksena.

2. Johtavana materiaalina: käytetään sähköteollisuudessa elektrodien, harjojen, hiilitankojen, hiiliputkien, elohopeatasasuuntaajien positiivisten elektrodien, grafiittitiivisteiden, puhelimen osien, televisioputkien pinnoitteiden jne. valmistukseen.

3. Kulutusta kestävänä voiteluaineena: Grafiittia käytetään usein voiteluaineena mekaanisessa teollisuudessa.Voiteluöljyä ei useinkaan voida käyttää suuressa nopeudessa, korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, kun taas grafiitin kulutusta kestävät materiaalit voivat toimia ilman voiteluöljyä suurilla liukunopeuksilla 200-2000 ℃ lämpötiloissa.Monet syövyttäviä aineita kuljettavat laitteet käyttävät laajalti grafiittimateriaaleja männänkuppien, tiivisterenkaiden ja laakereiden valmistukseen, jotka eivät vaadi voiteluöljyn lisäämistä käytön aikana.Grafiittiemulsio on myös hyvä voiteluaine moniin metallinkäsittelyyn (langanveto, putkenveto).
4. Grafiitilla on hyvä kemiallinen stabiilisuus.Erityisesti käsiteltyä grafiittia, jolla on korroosionkestävyys, hyvä lämmönjohtavuus ja alhainen läpäisevyys, käytetään laajalti lämmönvaihtimien, reaktiosäiliöiden, lauhduttimien, polttotornien, absorptiotornien, jäähdyttimien, lämmittimien, suodattimien ja pumppulaitteiden tuotannossa.Laajalti käytetty teollisuuden aloilla, kuten petrokemianteollisuudessa, hydrometallurgiassa, happo-emäksen tuotannossa, synteettisissä kuiduissa ja paperinvalmistuksessa, se voi säästää suuria määriä metallimateriaaleja.

Läpäisemättömän grafiitin korroosionkestävyys vaihtelee sen sisältämien erilaisten hartsien vuoksi.Fenolihartsikyllästimet ovat haponkestäviä, mutta eivät alkalinkestäviä;Furfuryylialkoholihartsikyllästimet ovat sekä hapon että alkalinkestäviä.Myös eri lajikkeiden lämmönkestävyys vaihtelee: hiili ja grafiitti kestävät 2000-3000 ℃ pelkistävässä ilmakehässä ja alkavat hapettua lämpötilassa 350 ℃ ja 400 ℃ hapettavassa ilmakehässä;Läpäisemättömän grafiitin määrä vaihtelee kyllästysaineen mukaan, ja se kestää yleensä lämpöä alle 180 ℃ kyllästämällä fenoli- tai furfuryylialkoholilla.

5. Käytetään valuun, hiekkasorvaukseen, muovaukseen ja korkean lämpötilan metallurgisiin materiaaleihin: Grafiitin pienen lämpölaajenemiskertoimen ja sen kyvyn kestää nopean jäähdytyksen ja kuumennuksen muutoksia, sitä voidaan käyttää lasitavaroiden muottina.Grafiitin käytön jälkeen musta metalli voi saada valukappaleita, joilla on tarkat mitat, sileä pinta ja korkea saanto.Sitä voidaan käyttää ilman käsittelyä tai vähäistä käsittelyä, mikä säästää suuren määrän metallia.Jauhemetallurgiaprosesseissa, kuten kovien metalliseosten valmistuksessa, käytetään tyypillisesti grafiittimateriaaleja keraamisten veneiden valmistukseen puristamista ja sintrausta varten.Yksikiteisestä piistä valmistettu kiteen kasvatusupokas, alueellinen raffinointisäiliö, tukikiinnitys, induktiolämmitin jne. on kaikki käsitelty erittäin puhtaasta grafiitista.Lisäksi grafiittia voidaan käyttää myös grafiitin eristelevynä ja pohjana tyhjiösulatuksessa sekä komponenteissa, kuten korkean lämpötilan vastustuskykyisten uunien putkissa, tangoissa, levyissä ja ristikoissa.

6. Käytetään atomienergiateollisuudessa ja maanpuolustusteollisuudessa: Grafiitilla on erinomaiset atomireaktoreissa käytetyt neutronihidastimet, ja uraanigrafiittireaktorit ovat laajalti käytetty atomireaktorityyppi.Atomireaktoreissa tehontuotantoon käytetyllä hidastusmateriaalilla tulee olla korkea sulamispiste, stabiilisuus ja korroosionkestävyys, ja grafiitti voi täysin täyttää yllä olevat vaatimukset.Atomireaktoreissa käytettävän grafiitin puhtausvaatimus on erittäin korkea, eikä epäpuhtauspitoisuus saa ylittää kymmeniä PPM:iä.Erityisesti booripitoisuuden tulisi olla alle 0,5 ppm.Maanpuolustusteollisuudessa grafiitista valmistetaan myös kiinteän polttoaineen rakettien suuttimia, ohjusten kärkikartioita, avaruusnavigointilaitteiden komponentteja, eristemateriaaleja ja säteilyä estäviä materiaaleja.

7. Grafiitti voi myös estää kattilan hilseilyä.Asiaankuuluvat yksikkötestit ovat osoittaneet, että lisäämällä veteen tietty määrä grafiittijauhetta (noin 4-5 grammaa per tonni vettä) voidaan estää kattilan pinnan hilseilyä.Lisäksi metallipiippujen, kattojen, siltojen ja putkistojen grafiittipinnoite voi estää korroosiota ja ruostetta.

Grafiittia voidaan käyttää kynälyijynä, pigmenttinä ja kiillotusaineena.Grafiitista voidaan erikoiskäsittelyn jälkeen valmistaa erilaisia ​​erikoismateriaaleja asiaankuuluville teollisuudenaloille.