石墨的性质 -凯发娱乐官网

石墨(g raphite)是碳元素的结晶矿物之一，与金刚石同是碳的同质多像体，或称同质异形体。是一种具有耐高温、导电、导热、润滑、可塑和抗腐蚀等性能的非金属矿物。

石墨作為一种矿物于1565年被发现，1770年确定其成分為碳，1789年定名為石墨。

目前商业上所指的石墨，还有人造石墨，它是将石油焦或其他含碳高的材料(沥青焦：碳黑)，加入一定量的黏结剂，经过捏合、成型、焙烧和在2800℃下石墨化而成。近数十年来并扩大应用于石化、机械、电器、航太、国防及原子能工业领域中，堪称為工业之母。

石墨的性质

石墨虽属非金属矿物，但具有金属及有机化合物的性质，其主要特性有：耐高温及特殊的热性能耐高温及特殊的热性能。

石墨是最耐高温的轻质元素之壹，石墨熔点為：3850°c  沸点為4250 °c，比高温之王钨高得多。石墨在超高温条件下不软化，而且强度反而增高。在2520°c时，其抗拉强度比常温时高一倍。另外，石墨的热膨系数很小，只有1。2 *10¯6 i/°c，故在温度骤变时，体积变化不大，具有良好的抗热震性能。石墨是最耐高温的轻质元素之一，石墨熔点为：3850°c。沸点为4250 °c，比高温之王钨高得多。石墨在超高温条件下不软化，而且强度反而增高。

优良的导电和导热性优良的导电和导热性

石墨的导电导热性不亚于金属，它比不銹钢大4倍。比碳素钢大2倍。比铅大3~3.5倍。比其他非金属高约100倍。其导电导热性和石墨化程度有关。
石墨化程度越高，导电导热性能越好。但石墨的导热性又和金属不同，随著温度的升高， 导热系数不是增加而是减少，在极高温度时， 则趋于绝热状态。如将石墨置于磁场中，加温加压则可製成定向石墨。其顺向的导电率比反向的导电率高1000倍，称之為各向异性。

润滑性

石墨的润滑性能类似于二硫化鉬，在润滑介质中石墨的摩擦系数為0. 1以下， 鳞片越大摩擦系数越小，润滑性能越好。 在气体、液体、韧体物质或结晶状物质中，均具有良好的耐磨性，而且润滑性能不受温度的影响。

涂敷性及可塑性涂敷性及可塑性

石墨能牢固地黏附在固体表面不易脱落。 粒度越小，黏著力越强。另外，石墨的可塑性很好，可以加工成复杂的形状。

化学稳定性

石墨在常温下，有很好的化学稳定性，能耐任何强酸，强硷及有机溶液的浸蚀，其化学稳定性和其纯度温度有关。 石墨在低温时氧化速度很小，当温度达到400°c时开始氧化， 温度越高氧化速度越快， 因此，在空气中石墨製品的使用温度不能超过500°c。

其他

石墨是一种脆性材料， 其抗冲击及抗拉强度均很差，其性能取决了石墨的种类及加工方法，一般石墨制品的强度為：抗压强度>抗弯强度>抗拉强度，其差值為二的倍数。 由于测定抗压强度较為方便，因此，一般只测其抗压强度。 石墨又软又硬，水平方向硬度為二，可在纸上划出条痕，而垂直方向硬度很高， 硬到可使金刚石刀具损坏。

石墨製品的用途

机械工业常作船轴。火车头及车箱轮轴润滑、在高温、高速及高压条件下化替一般的润滑油，用石墨制成的固体润滑剂用于各种机械的无油润滑、机械轴封环、制纸、印染塑胶、蒸气接头、碳精导电轮、 深水泵、机用轴承、船轴，火车头及车箱轮轴润滑。

治金工业

石墨的最大用途是冶金，主要用来做耐火材料，如石墨坩堝、 高炉衬里、保温剂及增碳剂等。石墨熔点较高，于4500 °c才气化，加入石墨形成的碳以后，能明显改善耐火材料抗冲击和抗腐性能。

化学工业

在化学工中应用石墨耐腐蚀，导热性好等特性，经过特殊加工成不透性石墨和透性石墨制品。用于氯、盐酸、硫酸、 磷肥等化工过程，主要用作不渗透碳精热交换器，化学泵轴封、冷却器、 反应塔、焚烧炉、冷凝器及石墨管材等方面。

电气工业

石墨具有优异的导电性，可制造各种马达用碳精电刷子--发电机一般交直流马达、汽车、船舶、火车、工程车、电动工具、果汁机、迷你马达、空气喇叭、电梳、缝衣机用电刷。电极、碳管、碳棒、特别是浸金属石墨电刷用于多种线路的电机车滑块，為复杂电路电机车的正常运行解决了一个难题。

核工业

石墨具有良好的中子减速性能，可做核反应堆中的减速剂，铀-石墨反应堆，是目前应用较广的一种核反应堆。

航太工业

利用石墨的热力学性质，研制出各种石墨复合材料，制成火箭、导弹、飞机的喷嘴、尾喷管、鼻锥、热屏蔽板等等航空太空机件。

其他工业部门

除上述用途外，石墨可做玻璃及造纸业的抛光剂、防腐涂料、 防銹、 锅炉防垢剂、 铅笔芯、油漆及石墨填充料、复写纸、鞋油原料等。