O que é grafite? Propriedades e funções do grafite

O que é grafite? Principais propriedades do grafite

1, resistência a altas temperaturas: o ponto de fusão da grafite é 3850 ± 50 graus, o ponto de ebulição é 4250 graus, mesmo se a queima do arco em temperatura ultra-alta, a perda de peso é muito pequena, o coeficiente de expansão térmica também é muito pequeno . A resistência do grafite é reforçada com o aumento da temperatura, e a resistência do grafite é duplicada em 2.000 graus.

2, condutividade elétrica e térmica: a condutividade elétrica da grafite é cem vezes maior que a dos minérios não metálicos em geral. Condutividade térmica do que aço, ferro, chumbo e outros materiais metálicos. A condutividade térmica diminui com o aumento da temperatura e, mesmo em temperaturas extremamente altas, a grafite torna-se adiabática. A grafite pode conduzir eletricidade porque cada átomo de carbono na grafite forma apenas três ligações covalentes com outros átomos de carbono, e cada átomo de carbono ainda retém um elétron livre para transferir carga.

3, lubricidade: o desempenho de lubrificação do grafite depende do tamanho do floco de grafite, quanto maior o floco, menor o coeficiente de atrito, melhor será o desempenho da lubrificação.

4, estabilidade química: a grafite tem boa estabilidade química à temperatura ambiente, pode resistir à corrosão de ácidos, álcalis e solventes orgânicos.

5, plasticidade: a tenacidade do grafite é boa, pode ser enrolada em uma folha muito fina.

6, resistência ao choque térmico: o grafite pode suportar mudanças drásticas de temperatura quando usado em temperatura ambiente sem danos, quando a temperatura muda, o volume do grafite não muda muito, não produzirá rachaduras.

Vantagens do grafite

(1) Velocidade de processamento mais rápida: em circunstâncias normais, a velocidade de processamento mecânico do grafite pode ser 2-5 vezes mais rápida que a do cobre; A velocidade de processamento de descarga é 2-3 vezes mais rápida que a do cobre, e o material não é fácil de deformar: tem vantagens óbvias no processamento de eletrodos de nervuras finas; O ponto de amolecimento do cobre é de cerca de 1000 graus, que é fácil de ser deformado pelo calor; A temperatura de sublimação do grafite é de 3.650 graus; O coeficiente de expansão térmica é de apenas 1/30 do cobre.

(2) Peso mais leve: a densidade do grafite é de apenas 1/5 do cobre, e a carga da máquina-ferramenta (EDM) pode ser efetivamente reduzida quando o eletrodo grande é descarregado. É mais indicado para aplicação de moldes de grande porte.

(3) Menor consumo de descarga; Como o óleo de faísca também contém átomos de C, durante o processamento de descarga, a alta temperatura faz com que os átomos de C no óleo de faísca sejam decompostos, e a película protetora é formada na superfície do eletrodo de grafite, o que compensa a perda do eletrodo de grafite.

(4) Sem rebarbas; Após o processamento do eletrodo de cobre, ele precisa ser aparado manualmente para remover rebarbas, enquanto o grafite é processado sem rebarbas, economizando muitos custos e facilitando a automatização da produção.

(5) A grafite é mais fácil de lixar e polir; Como a resistência ao corte do grafite é apenas 1/5 da do cobre, é mais fácil de lixar e polir manualmente.

(6) Menores custos de materiais e preços mais estáveis; Devido ao aumento dos preços do cobre nos últimos anos, o preço da grafite isotrópica é agora inferior ao do cobre, no mesmo volume, o preço dos produtos de grafite universal do carbono é 30% a 60% inferior ao do cobre, e o o preço é mais estável e a flutuação dos preços a curto prazo é muito pequena. É esta vantagem incomparável que a grafite tem gradualmente substituído o cobre como material de escolha para eletrodos EDM.

O principal papel do grafite

1, como material refratário: grafite e seus produtos têm resistência a altas temperaturas, propriedades de alta resistência, na indústria metalúrgica é usado principalmente para fazer cadinho de grafite, na siderurgia comumente usado grafite como agente protetor de lingotes, revestimento de fornos metalúrgicos.

Cadinho de grafite

2, como material condutor: usado na indústria elétrica para fabricar eletrodos, escovas, hastes de carbono, tubos de carbono, positivos de mercúrio, arruelas de grafite, peças de telefone, revestimento de tubo de imagem de TV.

Arruela de grafite

3, para materiais de lubrificação resistentes ao desgaste: a grafite é frequentemente usada como lubrificante na indústria de máquinas. O óleo lubrificante muitas vezes não pode ser usado em condições de alta velocidade, alta temperatura e alta pressão, e materiais resistentes ao desgaste de grafite podem ser usados ​​a 200-2000 graus em uma velocidade de deslizamento muito alta, sem óleo lubrificante. Muitos equipamentos de transporte de meios corrosivos, materiais de grafite amplamente utilizados feitos de copos de pistão, vedações e rolamentos, não precisam adicionar óleo lubrificante durante o funcionamento. O leite de grafite também é um bom lubrificante para muitos processamentos de metal (trefilagem, trefilagem de tubos).

Copo de pistão de grafite, anel de vedação, etc.

4, a grafite tem boa estabilidade química. Após processamento especial do grafite, com resistência à corrosão, boa condutividade térmica, baixa permeabilidade, é amplamente utilizado na produção de trocadores de calor, tanques de reação, condensadores, torres de combustão, torres de absorção, resfriadores, aquecedores, filtros, equipamentos de bomba. Amplamente utilizado na petroquímica, hidrometalurgia, produção de ácidos e álcalis, fibra sintética, papel e outros setores industriais, pode economizar muitos materiais metálicos.

Material de grafite para o tanque de reação

5, para fundição, lixamento, prensagem e materiais metalúrgicos de alta temperatura: devido ao pequeno coeficiente de expansão térmica do grafite e à capacidade de mudar o frio e o calor, pode ser usado como molde de fundição de vidro, o uso de grafite após o o tamanho da fundição de metal preto é preciso, o rendimento liso da superfície é alto, pode ser usado sem processamento ou levemente processado, economizando muito metal. A produção de carboneto de tungstênio e outros processos de metalurgia do pó, geralmente feitos de materiais de grafite para prensagem e sinterização de barcos de porcelana. O processamento de cadinho de crescimento de cristal de silício monocristalino, recipiente de refino regional, acessório de suporte, aquecedor de indução e assim por diante são inseparáveis ​​da grafite de alta pureza. Além disso, a grafite também pode ser usada como placa e base de isolamento de grafite para fundição a vácuo, tubo de forno de forno de resistência a altas temperaturas, haste, placa, grade e outros componentes.

6, usado na indústria de energia atômica e na indústria de defesa: o grafite tem um bom moderador de nêutrons usado em reatores atômicos, o reator de grafite de urânio é um reator atômico mais amplamente utilizado. Como uma potência para o material de desaceleração do reator de energia atômica deve ter um alto ponto de fusão, estabilidade, resistência à corrosão, a grafite pode atender plenamente aos requisitos acima. A pureza do grafite utilizado em reatores atômicos é muito alta e o teor de impurezas não deve exceder dezenas de PPM. Em particular, o teor de boro deve ser inferior a 0,5PPM. Na indústria de defesa, o grafite também é usado na fabricação de bicos para foguetes de combustível sólido, cones de nariz para mísseis, peças para equipamentos de navegação espacial, materiais de isolamento térmico e de proteção contra radiação.

7, a grafite também pode prevenir a incrustação da caldeira, os testes unitários relevantes mostram que a adição de uma certa quantidade de pó de grafite na água (cerca de 4-5 gramas por tonelada de água) pode prevenir a incrustação na superfície da caldeira. Além disso, o grafite aplicado em chaminés metálicas, telhados, pontes e tubulações pode ser anticorrosivo e antiferrugem.

8, a grafite pode ser usada como grafite, pigmento, agente de polimento. Após o processamento especial do grafite, vários materiais especiais podem ser fabricados para setores industriais relevantes.

9, eletrodo, grafite pode substituir o cobre como eletrodo. Na década de 1960, o cobre era amplamente utilizado como material de eletrodo, com uma taxa de utilização de cerca de 90%, e a grafite era de apenas cerca de 10%; No século 21, mais e mais usuários começaram a escolher o grafite como material do eletrodo; na Europa, mais de 90% do material do eletrodo é grafite. O cobre, que já foi o material de eletrodo dominante, quase perdeu sua vantagem sobre o grafite. O que causou essa mudança dramática? Claro, muitas vantagens dos eletrodos de grafite.

 

 

 

 

 

 

 

 

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