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石墨有哪些用途?

2019-11-14 07:30:30    795次浏览

传统用途

石墨

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。[1]

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。[1]

4.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。

不透性石墨的品种因所含树脂不同,耐蚀性也有差异。如酚醛树脂浸渍者耐酸,但不耐碱;糠醇树脂浸渍者既耐酸,又耐碱。不同品种的耐热性也有差异:碳和石墨在还原性气氛中可耐2000~3000℃,在氧化气氛中分别在350℃和400℃开始氧化;不透性石墨品种随浸渍剂而异,一般由酚醛或糠醇浸渍者耐热在180℃以下。

5.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,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。

6、用于原子能工业和国防工业:石墨具有良好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述要求。作为原子反应堆用的石墨纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPM 。特别是其中硼含量应少于0.5PPM 。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴,导弹的鼻锥,宇宙航行设备的零件,隔热材料和防射线材料。

7.石墨还能防止锅炉结垢,有关单位试验表明,在水中加入一定量的石墨粉(每吨水大约用4~5 克)能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐防锈。

8.石墨可作铅笔芯、颜料、抛光剂。石墨经过特殊加工以后,可以制作各种特殊材料用于有关工业部门。

9.电极:石墨何以能取代铜做为电极?

20世纪60年代,铜做为电极材料被广泛应用,使用率约占90%,石墨仅有10%左右;21世纪,越来越多的用户开始选择石墨作为电极材料,在欧洲,超过90%以上的电极材料是石墨。铜,这种曾经占统治地位的电极材料,和石墨电极相比它的优势几乎消失殆尽。是什么导致了这个戏剧性的变化?当然是石墨电极的诸多优势。

石墨

(1)加工速度更快:通常情况下,石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍;而放电加工速度比铜快2~3倍

材料更不容易变形:在薄筋电极的加工上优势明显;铜的软化点在1000度左右,容易因受热而产生变形;石墨的升华温度为3650度;热膨胀系数仅有铜的1/30。

(2)重量更轻:石墨的密度只有铜的1/5,大型电极进行放电加工时,能有效降低机床(EDM)的负担;更适合于在大型模具上的应用。

(3)放电消耗更小;由于火花油中也含有C原子,在放电加工时,高温导致火花油中的C原子被分解出来,转而在石墨电极的表面形成保护膜,补偿了石墨电极的损耗。

(4)没有毛刺;铜电极在加工完成后,还需手工进行修整以去除毛刺,而石墨加工后没有毛刺,节约了大量成本,同时更容易实现自动化生产。

(5)石墨更容易研磨和抛光;由于石墨的切削阻力只有铜的1/5,更容易进行手工的研磨和抛光。

(6)材料成本更低,价格更稳定;由于近几年铜价上涨,如今各向同性石墨的价格比铜更低,相同体积下,东洋炭素的普遍性石墨产品的价格比铜的价格低30%~60%,并且价格更稳定,短期价格波动非常小。

正是这种无可比拟的优势,石墨逐渐取代铜成为EDM电极的材料。

新用途

石墨新用途:

随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。

柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。

1971年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生产。这种产品除具有天然石墨所具有的特性外,还具有特殊的柔性和弹性。

因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业领域。国际市场需求量逐年增长。

轻工业应用

此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料,美国已用它做为汽车电池。随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。

  •   石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。
    17-07-29 17:02:55
  •   石墨电极较容易加工,且加工速度明显快于铜电极。比如采用铣削工艺加工石墨,其加工速度较其它金属加工快2~3倍且不需要额外的人工处理,而铜电极则需要人手挫磨。同样,如果采用高速石墨加工中心制造电极,速度会更快,效率也更高,还不会产生粉尘问题
    17-07-29 17:03:27
  •   表面涂覆一层抗氧化保护层(石墨电极抗氧化剂)的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗(19%~50%),延长电极的使用寿命(22%~60%),降低电极的电能消耗。这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应: 
    17-07-29 17:03:42
  •   普通功率石墨电极允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。  高功率石墨电极允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。  超高功率石墨电极,允许使用电
    17-07-29 17:04:18
  •   模具几何形状的日益复杂化以及产品应用的多元化导致对火花机的放电精确度要求越来越高。石墨电极的优点是加工较容易,放电加工去除率高,石墨损耗小,因此,部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。另外,有些特殊形状的电极无法用铜制造,但石墨
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  •   石墨具有以下铜无法比拟的优质特性:  1.加工速度:高速铣粗加工较铜快3倍;高速铣精加工较铜快5倍  2.可加工性好,能实现复杂的几何造型  3.重量轻,密度不足铜的1/4,电极容易夹持  4.可减少单个电极的数量,因为可捆绑做成组合电
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  •   表面涂覆一层抗氧化保护层(石墨电极抗氧化剂)的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗(19%~50%),延长电极的使用寿命(22%~60%),降低电极的电能消耗。这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应: 
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  •   石墨及碳素制品具备优良的性能,应用日益广泛,产能及效益呈快速增长趋势。2011年,中国石墨及碳素制品行业发展迅速,行业内企业对成本费用的管理控制能力较高,盈利能力较强。国家统计局数据显示,2011年,我国石墨及碳素制品行业实现工业总产值
    17-08-01 11:32:08
  •   碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物--有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内
    17-08-01 11:33:17
  •   允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。  抗氧化涂层石墨电极  表面涂覆一层抗氧化保护层(石墨电极抗氧化剂)的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低聚兴碳素石墨电极炼钢时的
    17-08-01 11:39:58
  •   电子或电器装置、设备中的一种部件,用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极,放出电流的一极叫阴极或负极。电极有各种类型,如阴极、阳极、焊接电极、电炉电极等。  在电池中电极一般指与
    17-08-01 11:43:06
  •   任何金属与电解液接触都会产生电势(位),这是电极的最主要的特征性质。电极如果电极界面上存在着单独一种氧化还原对的快速电子交换,即存在着交换电流很大的(见迁越超电势)单一电极反应,这种电极能很快建立电化学平衡,称为可逆电极。可逆电极的电势
    17-08-01 11:44:23
  •   ④ 难溶盐电极,氧化还原对的一个组分是难溶盐或其他固相。因此它包含三个物相、 两个界面(图1),在每一相界面上存在着单一的快速迁越过程,如甘汞电极(Hg|Hg2Cl2|Cl)、电极(Hg|HgO|OH)。在甘汞电极中,甘汞与电解液的溶解
    17-08-01 11:46:29
  •   火花机电极,也称为铜公,也是火花机加工中不可缺少的。  电极火花机加工时,电极和工件分别连接脉冲电源的两极。在电极与工件上施加的脉冲电压产生火花放电。放电的瞬间温度可高达一万摄氏度以上,高温使得工件表面局部气化或熔化。  紧接着下一个脉
    17-08-01 11:48:50
  • 石墨棒为非金属制品,作为碳弧气刨切割工艺中的一种必备的焊接前的切割耗材,是由碳、石墨加上适当的粘合剂,通过挤压成形,经2200℃焙烤旋段后镀一层铜而制成,耐高温,导电性良好,不易断裂,适用于将金属切割成符合要求的形状。石墨棒常用于高温真空炉
    17-08-01 11:51:56
  •   石墨具有以下铜无法比拟的优质特性:  1.加工速度:高速铣粗加工较铜快3倍;高速铣精加工较铜快5倍  2.可加工性好,能实现复杂的几何造型  3.重量轻,密度不足铜的1/4,电极容易夹持  4.可减少单个电极的数量,因为可捆绑做成组合电
    17-08-02 16:47:57
  • 碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。
    17-08-02 16:51:07
  •   石墨新用途:  随着科学技术的不断发展,人们对石墨也开发了许多新用途。  柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。  1971年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生
    17-08-02 16:53:36
  •   表面涂覆一层抗氧化保护层(石墨电极抗氧化剂)的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗(19%~50%),延长电极的使用寿命(22%~60%),降低电极的电能消耗。这项技术的推广使用可以带来这样的经济社会效应: 
    17-08-02 16:54:31
  •   石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。
    17-08-07 19:29:01

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