石墨制品的技术特点以及用途
主要用途:
1.作为导电材料,各种合金钢都是用电弧炉或矿热炉冶炼的。
铁合金或电石(碳化钙)、黄磷生产中,通过碳素电极(或连续自焙电极-电极糊)或石墨化电极向电炉熔炼区通入强电流,产生电弧,使电能转化为热能,温度上升到2000摄氏度左右,满足熔炼或反应的要求。镁、铝和钠通常通过熔盐电解来制备。此时采用石墨化电极或连续自焙电极(阳极糊,有时是预焙阳极)作为电解槽的阳极导电材料。熔盐电解的温度一般在。
低于1000摄氏度。在生产烧碱(氢氧化钠)和氯气的盐溶液电解槽中,通常使用石墨阳极作为阳极导电材料。石墨化电极也用作生产碳化硅的电阻炉的炉头的导电材料。除上述应用外,碳和石墨产品还广泛用作电机制造业的导电材料,如滑环和电刷、干电池中的碳棒、用于产生弧光灯的探照灯或电弧碳棒、水银整流器中的阳极等。
其次,碳和石墨制品都是耐火材料,能耐高温,有很好的高温强度和耐腐蚀性。因此,许多冶金炉的炉衬都可以用炭块砌筑,如炼铁炉的炉底、炉缸和炉腹,铁合金炉和电石炉的炉衬,铝电解槽的底部和侧部。许多用于熔化贵金属和稀有金属的坩埚以及用于熔化适时玻璃的石墨化坩埚也由石墨化坯料制成。作为耐火材料,碳和石墨制品不应在氧化性气氛中使用。因为在任何情况下,碳或石墨在氧化气氛中的高温下都会被迅速烧蚀。
第三,作为耐腐蚀的结构材料,浸渍有机树脂或无机树脂的石墨化电极具有耐腐蚀性好、导热性好、渗透率低的特点。这种浸渍石墨也称为不渗透石墨。广泛用于制造各种换热器、反应罐、冷凝器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等。
广泛应用于石油炼制、石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,并可节约大量不锈钢等金属材料。不渗透石墨的生产已成为炭素工业的一个重要分支。
4.碳和石墨材料作为耐磨和润滑材料,不仅具有较高的化学稳定性,而且具有良好的润滑性能。在高速、高温、高压的条件下,用润滑油往往无法提高滑动部件的耐磨性。石墨耐磨材料可在-200-2000℃的腐蚀介质中工作,滑动速度高(可达100米/秒),无需润滑油。因此,许多输送腐蚀性介质的压缩机和泵广泛使用石墨材料的活塞环、密封圈和轴承。它们在没有添加润滑剂的情况下运行。这种耐磨材料由普通碳或石墨材料浸渍有机树脂或液态金属材料制成。石墨乳液也是许多金属加工(拉丝、拔管等)的良好润滑剂。).)。
5.用作高温冶金和超纯材料生产的结构材料,如晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等。为了生产单晶硅,都是用高纯度的石墨材料。真空熔炼中使用的石墨保温板和底座,以及高温电阻炉的管、棒、板、栅等部件也是用石墨材料制成的。
6.用作模具的碳和石墨材料热膨胀系数小,耐急冷急热性能好,因此可用作玻璃器皿模具和黑色、有色或稀有金属模具。用石墨铸型制作的铸件,尺寸和表面光滑,不经或少经加工就可直接使用,节省了大量金属。在粉末冶金过程中,如生产硬质合金(如碳化钨),石墨材料通常用于加工船的成型和烧结。
七。石墨在原子能工业和军事工业中的应用。由于其良好的中子减速性能,最早被用作原子反应堆的减速材料。石墨反应堆是目前流行的原子反应堆之一。原子反应堆中使用的石墨材料必须具有极高的纯度。一些经过特殊处理的石墨(如渗入石墨表面的耐高温材料)、重结晶石墨和热解石墨在极高温度下具有更好的稳定性和更高的强度重量比。因此,它们可用于制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的头锥和航空航天设备的零件。
1.耐高温:石墨制品是已知的耐高温材料之一。熔点3850℃±50℃,沸点4250℃。7000℃超高温电弧作用10S,石墨损失较小,石墨损失为0.8%(重量)。可见石墨具有突出的耐高温性能。
2.导热性和导电性:石墨具有良好的导热性和导电性。与普通材料相比,它导热。
电导率相当高。比不锈钢高4倍,比碳钢高2倍,比普通非金属高100倍。
3.特殊抗热震性:石墨抗热震性好,即温度突变时,热膨胀系数小,所以热稳定性好,在温度快速变化时不会开裂。
4.化学稳定性:石墨在室温下具有良好的化学稳定性,能耐酸、碱和有机溶剂腐蚀。
5.润滑性:石墨的润滑性与二硫化钼相似,摩擦系数小于0.1。它的润滑性随着规模的变化而变化。鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性越好。