石墨的用途

由于石墨具有許多優(yōu)良的性能，因而在冶金、機(jī)械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。

1.做耐火材料

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. 坩堝及有關(guān)制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關(guān)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(dǎo)性，所以石墨坩堝及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中. 

2.煉鋼

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(dǎo)電材料

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電、電刷、碳棒、碳管、整流器的正、石墨墊圈、電話零件、電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電應(yīng)用廣，在冶煉各種合金鋼、鐵合金時，使用石墨電，這時強(qiáng)大的電流通過電導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升到2000度左右，從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。此外，在電解金屬鎂、鋁、時，電解槽的陽也用石墨電。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電作爐頭導(dǎo)電材料。

4.作耐磨和潤滑材料

石墨在機(jī)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---2000溫度并在很高的滑動速度下不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)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(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點，而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)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，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。

7.用于原子能工業(yè)和國防工業(yè)

8.作防垢防銹材料

石墨能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗表明，在水中加入一定量的石墨粉（每噸水大約用4-5g)，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。

石墨

  （1）加工速度更快：通常情況下，石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍；而放電加工速度比銅快2~3倍； 　　材料更不容易變形：在薄筋電的加工上優(yōu)勢明顯；銅的軟化點在1000度左右，容易因受熱而產(chǎn)生變形；石墨的升華溫度為3650度；熱膨脹系數(shù)有銅的1/30。

  （2）重量更輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電進(jìn)行放電加工時，能有效降低機(jī)床（EDM）的負(fù)擔(dān)；更適合于在大型模具上的應(yīng)用。 

�。�3）放電消耗更��；由于火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來，轉(zhuǎn)而在石墨電的表面形成保護(hù)膜，補(bǔ)償了石墨電的損耗。 　　

  （4）沒有毛刺；銅電在加工完成后，還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺，而石墨加工后沒有毛刺，節(jié)約了大量成本，同時更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；

  （5）石墨更容易研磨和拋光；由于石墨的切削阻力只有銅的1/5，更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光；

  （6）材料成本更低，價格更穩(wěn)定；由于近幾年銅價上漲，如今各向同性石墨的價格比銅更低，相同體積下，東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價格比銅的價格低30%～60%，并且價格更穩(wěn)定，短期價格波動非常小。   正是這種無可比擬的優(yōu)勢，石墨逐漸取代銅成為EDM電的選擇材料，工業(yè)上將石墨礦石分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和穩(wěn)晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩大類。晶質(zhì)石墨礦石又可分為鱗片狀和致密狀兩種。 石墨礦石以鱗片狀晶質(zhì)類型為主，其次為隱晶質(zhì)類型，致密狀晶質(zhì)石墨只見于新疆托克布拉等個別礦床中，工業(yè)價值不大。鱗片狀石墨礦石結(jié)晶較好，晶體粒徑大于1μm，一般為0.05～1.5mm，大的可達(dá)5～10mm，多呈集合體。礦石品位較低，一般為3～13.5%。   伴生的礦物有云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴石和少量鐵礦、方解石等，有時還伴有金紅石，釩云母等有用組分。鱗片石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同，分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種，前六種礦石類型產(chǎn)于區(qū)域變質(zhì)成因礦床中，后一種礦石類型則產(chǎn)于巖漿熱液成因礦床中。 　　穩(wěn)晶質(zhì)石墨礦石一般呈微晶集合體，晶體粒徑小于1μm，只有在電子顯微鏡下才能觀察到其晶形。礦石呈灰黑色、鋼灰色，一般光澤暗淡，具有致密塊狀、土狀及層狀、頁片狀構(gòu)造。隱晶石墨的工藝性能不如鱗片狀石墨，工業(yè)應(yīng)用范圍也較小，礦石品位一般都較高，但礦石可選性差。礦物成分以石墨為主，伴生有紅柱石、水云母、絹云母及少量黃鐵礦、電氣石、褐鐵礦、方解石等。品位一般為60～80%、灰分為15～22%、揮發(fā)分為1～2%、水分為2～7%。