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異型磨具
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  石墨是碳的結晶體,是一種非金屬材料,色澤銀灰,質軟,具有金屬光澤。莫氏硬度為1~2,比重2.2~2.3,其容重一般為 1.5~1.8。

  石墨的導熱性和導電性是相當高的,其導電性比不銹鋼高4倍,比碳素鋼高2倍,比一般的非金屬高100倍。其導熱性,不僅超過鋼、鐵、鉛等金屬材料,而且隨溫度升高導熱系數降低,這和一般金屬材料不同,在極高的溫度下,石墨甚至趨于絕熱狀態。因此,在超高溫條件下,石墨的隔熱性能是很可靠的。

  石墨具有良好的潤滑性和可塑性,石墨摩擦系數小于0.1,石墨可展成透氣透光薄片,在高強石墨硬度很大,以至用金剛石刀具都難以加工。

  石墨具有化學穩定性,能耐酸、耐堿,耐有機溶劑的腐蝕。 由于石墨有以上特有優良性能,在近代工業用途日益廣泛。

  1、作耐火材料: 石墨及其制品具有耐高溫、高強度的性質,在冶金工業中主要用來制造石墨坩堝,在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護劑,冶金爐的內襯。

  2、作導電材料: 在電氣工業上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機顯像管的涂層等。

  3、作耐磨潤滑材料: 石墨在機械工業中常作為潤滑劑。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(一) 200~2000 ℃溫度中在很高的滑動速度下,不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和軸承,它們運轉時勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好的潤滑劑。

  4、石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用于制作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。

  5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料: 由于石墨的熱膨脹系數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表面光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結用的舟。單晶硅的晶體生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。

  6、用于原子能工業和國防工業: 石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應堆中,鈾一石墨反應堆是目前應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點,穩定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高,雜質含量不應超過幾十個 PPM 。特別是其中硼含量應少于 0.5PPM 。在國防工業中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導彈的鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。

  7、石墨還能防止鍋爐結垢,有關單位試驗表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表面結垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。

  8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經過特殊加工以后,可以制作各種特殊材料用于有關工業部門。

  如不透性石墨,定向高密度石墨,石墨纖維布等。


  石墨的用途

  由于石墨具有許多優良的性能,因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業部門獲得廣泛應用。

  1.做耐火材料

  石墨的一個主要用途是生產耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續鑄造粉,鑄模芯,鑄模洗滌劑和耐高溫材料. 坩堝及有關制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關制品,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定,高溫下良好的熱震穩定性和優良的熱傳導性,所以石墨坩堝及其有關制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中.

  2.煉鋼

  石墨和其他雜質材料用于煉鋼工業時可作為增碳劑。滲碳使用的碳質材料的范圍很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。

  3.作導電材料

  石墨在電氣工業中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應用最廣,在冶煉各種合金鋼、鐵合金時,使用石墨電極,這時強大的電流通過電極導入電爐的熔煉區,產生電弧,使電能轉化為熱能,溫度升到2000度左右,從而達到熔煉或反應的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時,電解槽的陽極也用石墨電極。生產金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導電材料。

  4.作耐磨和潤滑材料

  石墨在機械工業中常作潤滑劑。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。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞環、密封圈和軸承,它們運轉時,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穩定性。經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好、滲透率低等特點,而廣泛用于制作熱交換器、反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設備。這些設備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。

  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精確,表面光潔,成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。

  7.用于原子能工業和國防工業

  8.作防垢防銹材料

  石墨能防止鍋爐結垢,有關單位試驗表明,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。


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