石墨的具体用途

1、(2010/03/0411:08)1、作耐火材料包括耐火砖,坩祸,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)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次一1500次,而日本,炉衬的寿

2、命为2000次一2500次。)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%。)坩锅及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩锅及其有关制品,例如坩锅,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,所以石墨增祸及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中。2、炼钢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

3、状石墨的主要用途之一。作导电材料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。作耐磨和润滑材料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一200C一2

4、000C温度并在很高的滑动速度下(loom/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。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。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,

5、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.单晶硅的晶体生长柑祸,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。用于原子能工业和国防工业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

6、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o.sppm。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.作防垢防锈材料。石墨能防止锅炉结垢.有试验表明,在水中加入一定量的石墨粉,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、石墨新用途国1）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

7、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。2）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.该领域石墨消耗量取决于汽车工业的发展状况.关于炭和石墨制品的主要用途（2010/03/0814:24）关于炭和石墨制品的主要用途导电材料用电弧炉或矿热电炉冶炼各种合金钢、铁合金或生产电石（碳化钙）、黄磷时，强大的电流通过炭素电极（或连续自焙电极即电极糊）或石墨化电极导入电炉的熔炼

8、区产生电弧，使电能转化成热能，温度升高到2000C左右，从而达到冶炼或反应的要求。金属镁、铝、钠一般用熔盐电解制取，这时电解槽的阳极导电材料都是采用石墨化电极或连续自焙电极邙阳极糊、有时用预焙阳极）。熔盐点解的温度一般在1000C以下。生产烧碱（氢氧化钠）和氯气的食盐溶液电解槽的阳极导电材料，一般都用石墨化电极。生产金刚砂（碳化硅）使用的电阻炉的炉头导电材料，也是使用石墨化电极。炭和石墨制品作为导电材料广泛用于电极制造工业作为滑环和电刷，此外还用作干电池中的炭棒，探照灯或产生弧光用的弧光炭棒，水银整流器中的阳极等。耐火材料由于炭和石墨制品能耐高温和有较好的高温强度及耐腐蚀性，所以很多冶金炉内衬

9、可用炭块砌筑，如炼铁炉的炉底、炉缸和炉腹，铁合金炉和电石炉的内衬，铝电解槽的底部及侧部。许多贵重金属和稀有金属冶炼用的坩埚、熔化石英玻璃等所用的石墨坩埚，也都是用石墨化坯料加工制成的。作为耐火材料使用的炭和石墨制品，一般不应在氧化性气氛中使用。因为，无论炭或石墨在氧化性气氛的高温下很快烧蚀。耐腐蚀材料经过用有机树脂或无机树脂浸渍过的石墨材料，具有耐腐蚀性好、导热性好、渗透率低等特点，这种浸渍石墨又称为不透性石墨。它大量应用于制作各种热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、过滤器、泵等设备，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，可节省大量的不锈钢等

10、金属材料。不透性石墨生产已称为炭素工业的一个重要分支。耐磨和润滑材料炭和石墨材料除具有化学稳定性高的特性外，还有较好的润滑性能。在高速、高温、高压的条件下，用润滑油来改善滑动部件的耐磨性往往是不可能的。石墨耐磨材料可以在-200C到2000C温度下的腐蚀性介质中并在很高的滑动速度下（可达100米/秒）不用润滑油而工作。因此，许多输送腐蚀性介质的压缩机和泵广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承。它们运转时无需加入润滑剂。这种耐磨材料是用普通的炭或石墨材料经过有机树脂或液态金属材料浸渍而成。石墨乳剂也是许多金属加工（拔丝、拉管等）的良好润滑剂。高温冶金及超纯材料生产用结构材料生产单晶硅用的晶体

11、生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等，都是用高纯度石墨材料加工而成的。用于真空冶炼中的石墨隔热板和底座，高温电阻炉，高温电阻炉炉管、棒、板、格栅等元件，也使用石墨材料加工制成的。作为铸模、压模使用炭和石墨材料的热膨胀系数小，而且耐急冷急热性好，所以可以用作玻璃器皿的铸模和黑色金属及有色金属或稀有金属的铸模。用石墨铸模得到的铸件，尺寸精确，表面光洁，不加工即可直接使用或只要稍加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金（如碳化钨）等粉末冶金工艺，通常用石墨材料加工压模、烧结用的舟皿。在原子能工业及军事工业中使用石墨因为具有良好的中子减速性能，最早用于原子反应堆中作为减速材料。铀-石

12、墨反应堆是目前较多的一种原子反应堆。原子反应堆用的石墨材料必须具有极高的纯度，杂质含量不应超过几十个ppm特别是其中硼元素的含量应在0.5ppm以下。为了降低石墨中的杂质含量，在石墨化过程中通入卤素净化气体。一些经过特殊处理的石墨（如在石墨表面渗入耐高温的材料）及再结晶石墨、热解石墨，具有在极高温度下较好的稳定性及较高的强度重量比。所以，它们可以用于制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇宙航行设备的零部件。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：1）耐高温性：石墨的熔点为385050E，沸点为4250C，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在200

13、0C时，石墨强度提高一倍。2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。石墨的用途(20

14、10/05/2713:56)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。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的耐火材料。镁碳砖镁碳耐火材料是年代中期，由美国研制成功，年代，日本炼钢业开始把镁碳砖用于水冷却电弧炉炼中。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。年代初，镁碳砖开始用于氧气顶吹转炉的炉衬。铝碳砖铝

15、碳耐火材料主要用于连续铸造、扁钢坯自位输管道的堡罩，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以上，英国为。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的鳞片石墨制造，通常石墨鳞片应大于目(-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

16、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，含碳量达的大鳞片石墨约占/，而在碳化硅石墨坩埚中，大鳞片成分的含量仅占，石墨的含碳量降为。炼钢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第一篇石墨生产新工艺新技术很广，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。作导电材料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

17、电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到左右，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目目范围内，品位以上，有害杂质（主要是金属铁）要求在以下。电视机显像管所用的石墨，粒度要求在以下。作耐磨和润滑材料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-温度并在很高的滑动速度下（/）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

18、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。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。0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

19、常用石墨材料制成压耐烧结用的舟皿。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的石墨隔热板和底座，高温电阻炉炉管、棒、板、格棚等元件。1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（为百万分之一），特别是其中硼的含量应小于。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的

20、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），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。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，是年代开发的一种新的石墨制品。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。石墨在

21、冶金行业的应用利用石墨材料的导热性、热震稳定性、抗浸性、润滑性等特性，制作如下产品：冶金用耐火材料：抗氧化浸渍炭-石墨材料；连铸钢包用铝镁尖晶石-炭砖；铝碳砖；刚玉-炭质滑板等。这些材料具有蚀损速率较小，热震稳定性、耐侵蚀性、热态强度等高温性能优良的特点，满足大中型连铸钢包工作条件，值得大力推广。石墨坩埚：用石墨坩埚作为炉的衬里来熔炼FeAlC永磁合金，对杂质元素的控制十分有效。高纯石墨结晶器：可广泛使用于铸铜、锌等工业铸锭工艺，具有良好的导热性、缓冷性、润滑性和耐高温且线膨胀系数小等特点。石墨提温剂：炼钢转炉加类石墨进行热补偿的技术。类石墨提温机理是：类石墨加入转炉内受高温逸出挥发分；类石墨

22、中的固定碳向碳下饱和的半钢中熔解；挥发分氧化燃烧；4）残碳的燃烧；熔解碳在炼钢气氛下氧化。石墨润滑剂：石墨润滑剂在钛合金熔炼中应用。石墨在温度低于800C时能有效地作为润滑剂使用。石墨在电器、电子行业的应用彩管低阻内导电石墨涂料：石墨涂料具有良好的导电性、低廉的价格及操作工艺简单的特点，用于彩管玻壳内外涂敷。银/石墨电触头材料：电触头是电器开关、仪器仪表中的接触元件，主要承担电路接通、断开及通过负载电流的作用。银/石墨触头材料由于其具有高的抗熔焊性、低的温升特性和稳定的低电阻等特点而成功地应用在电路断路器等开关仪器仪表中。石墨的主要作用于阻止触头粘接和熔焊，并且不形成任何的绝缘物使接触电阻变大

23、。石墨/丙烯酸导电涂料：导电涂料用于抗静电、电磁屏蔽外，防电磁波干扰。也可作电热涂料。石墨导电硅橡胶：导电硅橡胶在现代工业中得到广阔的应用，如计算器及个人计算机中的像胶接头，高压电缆的半导层等。填充炭黑/石墨的导电硅橡胶材料体积电阻率介于101105Qcm具有优良的机械加工性能，并可根据需要开发出各种产品。石墨还可用于电极、锂离子电池等。（石墨电极具有良好的电性能和化学稳定性，在高温下机械强度高，杂质含量少，抗振性能好。是热和电的良好导体。广泛用于炼钢电弧炉、精炼炉、生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等矿热炉及其他利用电弧产生高温的熔炼炉中。）石墨在机械设备中的应用利用石墨的自润滑性和良好的耐磨性

24、，可制作如下产品：人造金刚石合成片：广泛用于磨削加工工具。石墨型硬质合金耐磨焊条：采用WC、NbC、VC（W、Ti）、TiC等碳化物和斯特利6钴合金组成的混合粉末来堆焊，防止零件的磨损。石墨抗磨材料：石墨材料具有独特的自润滑性和良好的耐磨性而在机械工业领域中的应用更趋广泛，在机械密封领域中扮演着十分重要的角色。潜艇泵用石墨轴承：潜艇泵研制的石墨轴承材料，具有高强、高密、耐磨、自润滑性能好等优良性能。航空电刷：电刷中加入精炼石墨粉含量控制在1%0.1%之间可提高航空电刷耐磨性和润滑性是提高航空电刷地面寿命试验的优良固体润滑剂。印染机械用新型复合石墨轴承：采用工程塑料填充石墨研制的新型复合石墨轴承

25、，具有耐磨性好，摩擦系数小，使用寿命长等优点。新型石墨换热器：具有很强的耐酸碱、耐温、耐压性能，且使用寿命长。石墨衬里防腐设备：化工生产中，气体或液体介质对设备的腐蚀是十分常见的，它使设备的金属结构遭到破坏，出现“跑、冒、滴、漏”现象，造成原料及能源的浪费，还严重污染环境，甚至酿成重大事故，可见化工设备的防腐极为重要。石墨在化工领域的应用石墨催化剂：石墨催化有机反应条件温和，选择性高，在催化合成领域有广阔的应用前景。石墨具有层状结构、良好的热稳定性和膨胀性质以及允许外来分子嵌入等，使它可作为不同类型的有机反应催化剂，可应用于取代、加成、重排、氧化和还原反应等。酚醛石墨管：密实无孔，不需再进行浸渍或表面机加工，具有良好的化学稳定性、耐浸渍和较高的机械强度，可广泛用于石油化工。石墨制品在水泥回转窑上的应用：石墨可以作为密封、润滑材料，被普遍应用在众多的水泥回转窑上。其用途主要有二：一是用于窑头、窑尾的密封；二是用于托轮与轮带之间的润滑。石墨材料与核工程石墨和炭材料在核工程中的应用领域十分宽广，在核工程的发展中起着助产士的作用，石墨慢化的反应堆才有可能使天然铀实现自持核裂变*。用足够纯度和密度的石墨，用天然铀作燃料，自持可控核裂变*是可以实现。在未来核工程的发展中将展现出巨大的活力。石墨的其它用处吸附剂：膨胀石墨对柴油的吸附很好，在低浓度情况下，残油量很