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石墨粉介绍

2023-04-14

石墨粉是一种矿物粉末,主要成分为碳单质,质软,黑灰色;有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。常温下石墨粉的化学性质比较稳定,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂;材料具有耐高温导电性能,可做耐火材料导电材料,耐磨润滑材料。

材料简介

不同高温下与氧反应,生成二氧化碳一氧化碳;在卤素中只有氟能与单质碳直接反应;在加热下,石墨粉较易被酸氧化;在高温下,还能与许多金属反应,生成金属碳化物,在高温下可以冶炼金属。

材料特质

石墨粉是化学反应很灵敏的物质,在不同的环境里面他的电阻率都会变,也就是他的电阻值会变,但有一点是不会变的,石墨粉是很好的非金属导电物质之一,只要在绝缘的物体里面保证石墨粉不间断,像一条细线那样也会通电的,但是,电阻值是多少,这个数值也没一个准确的数,因为石墨粉的粗细不一样,用在不同的材料和环境石墨粉电阻值也会不一样。石墨由于其特殊结构,而具有如下特殊性质:

1) 耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。

2) 导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。

3) 润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。

4) 化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。

5) 可塑性:石墨的韧性好,可连成很薄的薄片。

6) 抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。

应用案例

1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。

2、作导电材料: 在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。

3、作耐磨润滑材料: 石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在(一) 200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。

工业用途

石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好,渗透率低等特点,就大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备。广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节省大量的金属材料。

作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料: 由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸精确,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板和底座,高温电阻炉炉管,棒、板、格棚等元件。

导电原理

一般橡胶是绝缘的,如果需要导电那么就需要添加导电物质,石墨粉具有优越的导电性和润滑脱模性。把石墨加工成石墨粉,具有优良的润滑,导电性能,石墨粉的纯度越高,导电性能越好。很多特种橡胶制品厂需要导电橡胶,那么用石墨粉添加到橡胶里面可以导电吗?答案是可以的,但是也有一个问题,石墨粉在橡胶中的比例是多少呢?有的企业用的比例是不超过30%,这类的是在耐磨橡胶产品上面的,像汽车轮胎等等,也有特种橡胶厂的比例是100%,这样的才会导电,导电的基本原则是导电体不能中断,就像一根电线,如果中间断了那么也就不会通电了,导电橡胶里面的导电石墨粉就是导体,如果石墨粉被绝缘的橡胶隔断了,那么也就不导电了,所以石墨粉比例少了导电的效果恐怕也不好。