一、耐高温：京航特碳

石墨是目前己知的最耐高温的材料之一。在2000C之上时,一般材料早已化为气体,或呈熔状态,就是一些难熔的金属在2500C左右也会失去强度。如钨是已知的金属中熔点最高的，达3600C,但在此温度下(还原气氛中)石墨是不会熔化的，它的熔点为3850C士50%C,沸点达4250C。把各种耐温的材料置于7000C超高温电弧下10s, 石墨的损失最小，按重量计,石墨损失0.8%,尼龙纤维增强酚醛塑料损失1.2%,碳化硅损失1.7% ,高铝刚玉损失8.2%,最耐高温的金属氧化物一氧化锆损失 12.9%。由此可见，石墨的耐高温性能是很突出的。一般材料在高温下强度逐渐降低,而石墨在加热到2000C时,其强度反而较常温时提高一倍。但石墨的耐氧化性能差,随着温度的提高,氧化速度逐渐增加。

二、石墨的用途：京航特碳

由于石墨具有许多优良的性能,因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部.门获得广泛应用。

1.作耐火材料

石墨的一个主要用途是生产耐火材料,包括耐火砖,坩埚，连续铸造粉，铸模芯,铸模洗涤剂和耐高温材料。近20年来,耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉内衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。使石墨耐火材料与炼钢业紧密相

连,全世界炼钢业约消耗70%的耐火材料。

(1)镁碳砖镁碳耐火材料是 60年代中期,由美国研制成功,70年代,日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼钢中。目前在世界范围内镁碳砖已大量用于炼钢,并已成为石墨的一种传统用途。80年代初,镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。目前英国用作氧气顶吹炼钢炉衬的材料大部分是镁碳砖,炉衬寿命为1000 次~ 1500次,而日本,炉衬的寿命为2000次~2500次。

(2)铝碳砖铝碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的保护罩,水下喷管以及油井爆破筒等。在日本用连续铸造生产的钢占总生产量的90%以上,英国为60%。

(3)坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品,例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等,具有高耐火性,低的热膨胀性,熔炼金属过程中,受到金属浸润和冲刷时亦稳定,高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性,所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。传统的石墨粘土坩埚用含碳量大于85%的鳞片石墨制造,通常石墨鳞片应大于100目(BSS筛),而目前国外在坩埚生产技术中的重要改进是,所用石墨的类型、鳞片大小和质量有了更大的灵活性;其次是用碳化硅石墨坩埚替代了传统的粘土石墨坩埚，这是随着炼钢工业中恒压技术的引进而产生的。采用恒压技术还可以使小鳞片石墨得到应用，在粘土石墨坩埚中,含碳量达90%的大鳞片石墨约占45%，而在碳化硅石墨坩埚中,大鳞片成分的含量仅占30%,石墨的含碳量降为80%。

2.炼钢：内蒙古京航特碳科技有限公司

石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍 是土状石墨的主要用途之-一。

 

3.作导电材料：内蒙古京航特碳科技有限公司

石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫 圈、电话零件、电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广,在冶炼各种合金 钢、铁合金时，使用石墨电极,这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧,使 电能转化为热能，温度升高到2000C左右，从而达到熔炼或反应的目的。此外,在电解金 属镁、铝、钠时，电解槽的阳极也用石墨电极。生产金刚砂的电阻炉也用石墨电极作炉头 导电材料。

电气工业中所使用的石墨，对粒度和品位要求很高。如碱性蓄电池和一些特殊的电 碳制品,要求石墨粒度控制在150目~ 325目(0. 1mm~ 0. 042mm)范围内，品位90% ~99%以上，有害杂质(主要是金属铁)要求在10%以下。电视机显像管所用的石墨，粒度 要求在0.5pm以下。

 

4.作耐磨和润滑材料：内蒙古京航特碳科技有限公司

石墨在机械工业中常作润滑剂。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%C~2000C温度并在很高的滑动速度下(100m/s)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环、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。

5.作耐腐蚀材料

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,而广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备。这些设备用于石油化工、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。

6.作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料

由于石墨的膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器皿的铸模，使用石墨后，黑色金属得到的铸件尺寸精确,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舟皿。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，石墨还可以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。

7.用于原子能工业和国防工业

第一章石墨生产新工艺新技术概述

石墨具有良好的中子减速性能，最早作为减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是目前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(ppm为百万分之一-),特别是其中硼的含量应小于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。

8.作防垢防锈材料

石墨能防止锅炉结垢，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4g~5g),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

和防锈。

9.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70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。

制作半金属摩擦材料。自70年代以来,离合器和自动衬广泛使用半金属摩擦材料。半金属摩擦材料是将石墨和金属粉.钢纤维、陶土粉用合成树脂粘结而成。这些自动衬主要可用于高速设备,如飞机、卡车以及越野车的制动装置和离合器片。近几年来，石棉逐渐被石墨所取代,在一些半金属衬面中,石墨的含量已从1%~ 2%增加到15%。该领域石墨消耗量取决于汽车工业的发展状况。氟化石墨。随着70年代国外氟化石墨的开发,石墨的润滑剂作用得到了进一步发挥。氟化石墨直接作为固体润滑剂，润滑效果高于天然石墨和二硫化钼。国外近几年来已将这种氟化石墨固体润滑剂与其他成分一起配成一种内燃机润滑用的润滑添加剂，以一定的比例添加到机油中,可提高内燃机的润滑效果,一般可减少燃油5%以上。此外,石墨最新开发的几个领域有:钻井泥浆添加剂、橡胶添加剂、无烟火药和石墨火药，防止静电和控制燃烧点的表面处理剂、以及绝热用的粒状屋面材料等。