Що таке графіт? Властивості та функції графіту
Що таке графіт? Основні властивості графіту
1, стійкість до високих температур: температура плавлення графіту становить 3850±50 градусів, температура кипіння становить 4250 градусів, навіть якщо надвисокотемпературна дуга горить, втрата ваги дуже мала, коефіцієнт теплового розширення також дуже малий . Міцність графіту посилюється з підвищенням температури, а міцність графіту подвоюється при 2000 градусах.
2, електро- та теплопровідність: електропровідність графіту в сто разів вища, ніж у звичайних неметалевих руд. Теплопровідність, ніж сталь, залізо, свинець та інші металеві матеріали. Теплопровідність зменшується з підвищенням температури, і навіть при надзвичайно високих температурах графіт стає адіабатним. Графіт може проводити електрику, оскільки кожен атом вуглецю в графіті утворює лише три ковалентні зв’язки з іншими атомами вуглецю, і кожен атом вуглецю все ще зберігає один вільний електрон для перенесення заряду.
3, змащувальна здатність: ефективність змащування графіту залежить від розміру лусочки графіту, чим більша луска, тим менший коефіцієнт тертя, тим краща ефективність змащування.
4, хімічна стабільність: графіт має хорошу хімічну стабільність при кімнатній температурі, може чинити опір кислоті, лугу та корозії органічних розчинників.
5, пластичність: міцність графіту хороша, його можна згорнути в дуже тонкий лист.
6, стійкість до термічного удару: графіт може витримувати різкі зміни температури при кімнатній температурі без пошкоджень, коли температура змінюється, об’єм графіту не змінюється, не виробляє тріщин.
Переваги графіту
(1) Вища швидкість обробки: за нормальних обставин швидкість механічної обробки графіту може бути в 2-5 разів вищою, ніж швидкість міді; Швидкість обробки розряду в 2-3 разів вище, ніж у міді, і матеріал нелегко деформувати: він має очевидні переваги при обробці тонких ребристих електродів; Точка розм'якшення міді становить близько 1000 градусів, яка легко деформується під дією тепла; Температура сублімації графіту становить 3650 градусів; Коефіцієнт теплового розширення становить лише 1/30 від міді.
(2) Менша вага: щільність графіту становить лише 1/5 щільності міді, і навантаження на верстат (EDM) можна ефективно зменшити, коли великий електрод розряджається. Він більше підходить для застосування великих форм.
(3) Менше споживання розряду; Оскільки іскрове масло також містить атоми С, під час обробки розряду висока температура призводить до розкладання атомів С в іскровому маслі, і на поверхні графітового електрода утворюється захисна плівка, яка компенсує втрату графітовий електрод.
(4) Без задирок; Після обробки мідного електрода його потрібно обрізати вручну, щоб видалити задирки, тоді як графіт обробляється без задирок, що економить багато коштів і полегшує автоматизацію виробництва.
(5) Графіт легше шліфувати та полірувати; Оскільки опір різанню графіту становить лише 1/5 опору міді, його легше шліфувати та полірувати вручну.
(6) Нижчі витрати на матеріали та більш стабільні ціни; Через зростання цін на мідь в останні роки ціна на ізотропний графіт зараз нижча, ніж на мідь, за однакового обсягу ціна на універсальні графітові вироби з вуглецю на 30–60% нижча, ніж на мідь, а ціна більш стабільна, а короткострокові коливання ціни дуже невеликі. Саме ця безпрецедентна перевага полягає в тому, що графіт поступово замінив мідь як матеріал вибору для електроерозійних електродів.
Основна роль графіту
1, як вогнетривкий матеріал: графіт та його вироби мають високу термостійкість, високі міцнісні властивості, у металургійній промисловості в основному використовується для виготовлення графітового тигля, у сталеплавильному виробництві зазвичай використовується графіт як захисний агент злитка, футеровки металургійної печі.
Графітовий тигель
2, як провідний матеріал: використовується в електротехнічній промисловості для виготовлення електродів, щіток, вугільних стрижнів, вугільних трубок, ртутних позитивів, графітових шайб, телефонних деталей, покриття кінескопів телевізорів.
Графітова шайба
3, для зносостійких мастильних матеріалів: графіт часто використовується як мастильний матеріал у машинобудівній промисловості. Масло часто не можна використовувати в умовах високої швидкості, високої температури та високого тиску, а графітові зносостійкі матеріали можна використовувати при 200-2000 градусах при дуже високій швидкості ковзання без мастила. Багато обладнання для транспортування корозійних середовищ, широко використовувані графітові матеріали, виготовлені з чашок поршня, ущільнень і підшипників, їм не потрібно додавати мастило під час роботи. Графітове молочко також є хорошим мастилом для обробки багатьох металів (волочіння дроту, волочіння труб).
Графітова чашка поршня, ущільнювальне кільце та ін
4, графіт має хорошу хімічну стабільність. Після спеціальної обробки графіту, з корозійною стійкістю, хорошою теплопровідністю, низькою проникністю, він широко використовується у виробництві теплообмінників, реакційних баків, конденсаторів, башт спалювання, абсорбційних башт, охолоджувачів, нагрівачів, фільтрів, насосного обладнання. Широко використовується в нафтохімії, гідрометалургії, виробництві кислот і лугів, синтетичного волокна, паперу та інших галузях промисловості, може заощадити багато металевих матеріалів.
Графітовий матеріал для реакційної ємності
5, для лиття, шліфування, пресування та високотемпературних металургійних матеріалів: завдяки малому коефіцієнту теплового розширення графіту та здатності змінювати холод і тепло можна використовувати як форму для лиття скла, використання графіту після Розмір лиття чорного металу точний, продуктивність гладкої поверхні висока, можна використовувати без обробки або злегка обробленої, таким чином економлячи багато металу. Виробництво карбіду вольфраму та інші процеси порошкової металургії, як правило, виготовлені з графітових матеріалів для пресування та спікання порцелянових човнів. Обробка тигля для вирощування кристалів монокристалічного кремнію, контейнера для регіонального рафінування, кронштейна, індукційного нагрівача тощо невіддільна від графіту високої чистоти. Крім того, графіт також можна використовувати як ізоляційну пластину та основу графіту для вакуумної плавки, високотемпературну трубу, стрижень, плиту, сітку та інші компоненти.
6, використовується в атомній енергетиці та оборонній промисловості: графіт має хороший сповільнювач нейтронів, який використовується в атомних реакторах, ураново-графітовий реактор є більш широко використовуваним атомним реактором. Оскільки матеріал для гальмування атомного енергетичного реактора повинен мати високу температуру плавлення, стабільність, стійкість до корозії, графіт може повністю відповідати вищевказаним вимогам. Чистота графіту, який використовується в атомних реакторах, дуже висока, і вміст домішок не повинен перевищувати десятків частин на 1000 метрів. Зокрема, вміст бору має бути меншим ніж 0.5PPM. У оборонній промисловості з графіту також виготовляють сопла ракет на твердому паливі, носові конуси ракет, деталі космічного навігаційного обладнання, теплоізоляційні та радіаційні матеріали.
7, графіт також може запобігти утворенню накипу в котлі, відповідні випробування показують, що додавання певної кількості порошку графіту у воду (приблизно 4-5 грамів на тонну води) може запобігти утворенню накипу на поверхні котла. Крім того, графіт, нанесений на металеві димоходи, дахи, мости, трубопроводи, може бути антикорозійним і антикорозійним.
8, графіт можна використовувати як олівець, пігмент, полірувальний засіб. Після спеціальної обробки графіту можна виготовляти різні спеціальні матеріали для відповідних галузей промисловості.
9, електрод, графіт може замінити мідь як електрод. У 1960-х роках мідь широко використовувалася як матеріал для електродів, з коефіцієнтом використання близько 90%, а графіт становив лише близько 10%; У 21 столітті все більше і більше користувачів почали вибирати графіт як матеріал електродів, у Європі більше 90% матеріалу електродів є графітом. Мідь, колись домінуючий матеріал електродів, майже втратила свою перевагу над графітом. Що спричинило цю різку зміну? Безумовно, переваг у графітових електродів багато.
JIYGO REFRACTORY & ABRASIVE LIMITED