石墨制品的工藝技術(shù)特性及其用途

　　一、石墨的工藝技術(shù)特性：

　　1、 耐高溫：石墨制品是目前已知的最耐高溫的資料之一。它的熔點為3850℃±50℃，沸點達4250℃。它在7000℃超高溫電弧下10S，石墨的丟失最小，按重量計石墨丟失0.8%。由此可見，石墨的耐高溫功能是很杰出的。

　　2、 特別的抗熱震功能：石墨具杰出的抗熱震功能，即當(dāng)溫度忽然變化時，熱膨脹系數(shù)小，因而具有杰出的熱穩(wěn)定性，在溫度急冷急熱的變化時，不會發(fā)生裂紋。

　　3、 導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性：石墨具有杰出的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。它與一般的資料比較，其導(dǎo)熱導(dǎo)電性是相當(dāng)高的。比不銹鋼高4倍，比碳素鋼高2倍，比一般的非金屬高100倍。

　　4、 光滑性：石墨的光滑功能類似于二硫化鉬，摩擦系數(shù)小于0.1.其光滑功能隨鱗片大小而變，鱗片愈大，摩擦系數(shù)愈小，光滑性愈好。

　　5、 化學(xué)穩(wěn)定性：常溫下石墨具有杰出的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿、耐有機溶劑的腐蝕。

　　二、石墨的用途：

　　因為石墨具有以上優(yōu)良的特性，因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部門取得廣泛應(yīng)用。

石墨制品的用途：
一、用作耐火材料
由于碳和石墨制品耐高溫，具有良好的高溫強度和耐腐蝕性，許多冶金爐襯可以用碳塊建造，如爐底、煉鐵爐爐缸和爐腹、鐵合金爐爐襯和電石爐爐襯等，鋁電解槽底部和側(cè)面。許多用于熔煉貴金屬和稀有金屬的坩堝，熔化石英玻璃和其他石墨坩堝，也是由石墨坯加工制成的。碳和石墨制品作為耐火材料不應(yīng)用于氧化氣氛中。因為碳或石墨在氧化氣氛中的高溫下迅速燒蝕。
二、用作耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料
石墨電極經(jīng)有機樹脂或無機樹脂浸漬后，具有耐腐蝕性好、導(dǎo)熱性好、滲透性低的特點。這種浸漬石墨也稱為不透性石墨，廣泛應(yīng)用于石油煉制、石化、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，它可以節(jié)省很多不銹鋼和其他金屬材料。不透性石墨的生產(chǎn)已成為碳工業(yè)的一個重要分支。
三、作為導(dǎo)電材料使用
碳和石墨制品在電機制造業(yè)中廣泛用作導(dǎo)電材料，如滑環(huán)和電刷。此外，它們還用作干電池中的碳棒、探照燈或產(chǎn)生弧光的弧光碳棒以及汞整流器中的陽極。

一、作為高溫冶金及超純材料
用于生產(chǎn)的晶體生長坩堝、區(qū)域精煉容器、托架、夾具、感應(yīng)加熱器等結(jié)構(gòu)材料均采用高純石墨材料加工。石墨絕熱板及底座用于真空熔煉，耐高溫爐管，棒，板，格柵等部件，也均由石墨材料加工而成。
二、作為鑄模、壓模
碳和石墨材料具有較小的熱膨脹系數(shù)和良好的抗淬火、耐熱性，可作為玻璃器皿和黑色金屬、有色金屬或稀有金屬的模具。石墨鑄件得到的鑄件尺寸準(zhǔn)確，表面光滑，可直接使用或僅略不加工，從而節(jié)省了大量的金屬。
三、用作耐磨、潤滑材料
石墨耐磨材料可以在腐蝕性介質(zhì)中工作，溫度為-200至2000攝氏度，并且在沒有潤滑油的情況下以極高的滑動速度(高達100米/秒)工作,因此，許多輸送腐蝕性介質(zhì)的壓縮機和泵廣泛使用石墨材料制成的活塞環(huán)、密封環(huán)和軸承,他們無需潤滑劑.
四、石墨在原子工業(yè)和軍事工業(yè)中的使用長期以來一直被用作原子反應(yīng)堆減速的材料，因為它具有優(yōu)異的中子減速性能。石墨反應(yīng)堆是最受歡迎的核反應(yīng)堆之一。

石墨模具重要于下列幾個方面獲得了普遍的應(yīng)用：
有色金屬時隔鑄以及半時隔鑄用石墨模具

　　近年來，國內(nèi)外將要推展改由熔化金屬狀態(tài)間接時隔（或是半時隔的）生產(chǎn)棒材或是管材等雪鐵龍的生產(chǎn)方法。國內(nèi)于銅，銅合金，鋁，鋁合金等方面已經(jīng)起使用這種方法。人造石墨當(dāng)作有色金屬的時隔鑄造或是半時隔鑄用模具遭相信是最為適當(dāng)?shù)牟牧?。生產(chǎn)實踐證實，因為使用了石墨模具，由于其導(dǎo)熱性能不錯（導(dǎo)熱性能同意了金屬或是合金的凝固速度），模具的自潤滑性能糟糕等因素，不僅使鑄型速度提升，所以因為鑄錠的尺寸準(zhǔn)確，表面平滑，結(jié)晶組織皆勻，可間接展開之下道工序的加工。這不但大大提高了成品率，增加了廢品損失，所以產(chǎn)品質(zhì)量亦有大幅度的提高。

EDM石墨，又稱為電火花加工用石墨，是一種新型資料，現(xiàn)在越來越廣泛地應(yīng)用在精細(xì)模具加工職業(yè)。目前在發(fā)達的歐洲國家的模具加工廠，超過90％以上的模具加工電極資料是石墨。銅，這種從前占統(tǒng)治位置的電極資料，和石墨電極相比它的優(yōu)勢簡直消失殆盡。為什么會這樣呢？因為石墨作為電火花加工用放電資料具有巨大的優(yōu)勢，因為火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫使得火花油中的C原子被分化出來，從而在EDM石墨電極的外表形成保護膜，補償了石墨電極的損耗，因而石墨電極的損耗很小，所以運用壽命長。

EDM電火花石墨電極優(yōu)點：

1、加工速度更快。通常情況下，石墨的機械加工速度能比銅快2-5倍，而放電速度比銅快3-5倍。

2、資料更不容易變形，在薄筋資料的加工上優(yōu)勢明顯。銅的軟化點在1000度左右，容易因受熱而發(fā)生變形，石墨的升華溫度為3650度，熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。

3、重量更輕。石墨的密度只要銅的1/5，大型電極進行放電加工時，能有效降低機床（EDM）的負(fù)擔(dān)，更適合在大型模具上的應(yīng)用。

4、放電耗費更小。因為火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分化出來，轉(zhuǎn)而在石墨電極的外表形成保護膜，補償了石墨電極的損耗。