¿Qué es el grafito?
El grafito es un cristal de carbono, un material no metálico, de color gris plateado, de textura suave y brillo metálico. La dureza de Mohs es de 1 a 2, la gravedad específica es de 2,2 a 2,3 y su densidad aparente es generalmente de 1,5 a 1,8.
El punto de fusión del grafito es extremadamente alto. Comienza a ablandarse y tiende a un estado fundido cuando alcanza los 3000°C al vacío. Cuando alcanza los 3600°C, el grafito comienza a evaporarse y sublimarse. La resistencia de los materiales generales disminuye gradualmente a altas temperaturas, mientras que el grafito cuando se calienta a 2000 °C, su resistencia duplica la de la temperatura normal. Sin embargo, la resistencia a la oxidación del grafito es pobre y la velocidad de oxidación aumenta gradualmente a medida que aumenta la temperatura.
El grafito tiene una conductividad térmica y eléctrica muy alta. Su conductividad eléctrica es 4 veces mayor que la del acero inoxidable, 2 veces mayor que la del acero al carbono y 100 veces mayor que la de los no metales en general. Su conductividad térmica no sólo supera la del acero, el hierro, el plomo y otros materiales metálicos, sino que también disminuye a medida que aumenta la temperatura. Esto es diferente de los materiales metálicos en general. A temperaturas extremadamente altas, el grafito incluso tiende a estar en un estado adiabático. Por lo tanto, el rendimiento de aislamiento térmico del grafito es muy fiable en condiciones de temperatura ultraalta.
El grafito tiene buena lubricidad y plasticidad. El coeficiente de fricción del grafito es inferior a 0,1. El grafito se puede formar en láminas transpirables y transmisoras de luz. El grafito de alta resistencia es muy duro e incluso difícil de procesar con diamante. herramientas.
El grafito es químicamente estable, resistente a ácidos, álcalis y a la corrosión de disolventes orgánicos. Debido a las excelentes y únicas propiedades del grafito mencionadas anteriormente, se utiliza cada vez más en la industria moderna.
1. Utilizado como materiales refractarios: el grafito y sus productos tienen las propiedades de resistencia a altas temperaturas y alta resistencia. Se utilizan principalmente para fabricar crisoles de grafito en la industria metalúrgica. para lingotes de acero en siderurgia. Revestimiento de hornos.
2. Como material conductor: se utiliza en la industria eléctrica para fabricar electrodos, cepillos, varillas de carbono, tubos de carbono, electrodos positivos de dispositivos de flujo de corriente de mercurio, arandelas de grafito, piezas de teléfonos y revestimientos para tubos de imagen de TV. esperar.
3. Como material lubricante resistente al desgaste: El grafito se utiliza a menudo como lubricante en la industria de la maquinaria. El aceite lubricante a menudo no se puede usar en condiciones de alta velocidad, alta temperatura y alta presión, pero los materiales de grafito resistentes al desgaste pueden funcionar a (a) temperatura de 200 ~ 2000 °C a velocidades de deslizamiento muy altas sin aceite lubricante. Muchos equipos que transportan medios corrosivos utilizan ampliamente materiales de grafito para fabricar copas de pistón, anillos de sellado y cojinetes. No necesitan agregar aceite lubricante cuando están en funcionamiento. La emulsión de grafito también es un buen lubricante para muchos procesos de procesamiento de metales (trefilado de alambre, trefilado de tubos).
4. El grafito tiene buena estabilidad química. El grafito especialmente procesado tiene las características de resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y baja permeabilidad. Se usa ampliamente en la producción de intercambiadores de calor, tanques de reacción, condensadores, torres de combustión, torres de absorción, refrigeradores, calentadores y filtros, equipos de bombas. . Es ampliamente utilizado en la industria petroquímica, hidrometalurgia, producción de ácidos y álcalis, fibras sintéticas, fabricación de papel y otros sectores industriales, y puede ahorrar una gran cantidad de materiales metálicos.
5. Se utiliza para fundición, fundición en arena, estampado y materiales metalúrgicos de alta temperatura: dado que el grafito tiene un coeficiente de expansión térmica pequeño y puede soportar cambios rápidos de enfriamiento y calentamiento, se puede usar como molde de fundición. para cristalería, después de utilizar grafito, se puede obtener metal negro. Las piezas fundidas tienen dimensiones precisas, superficies lisas y altos rendimientos. Se pueden utilizar sin o con un procesamiento mínimo, ahorrando así una gran cantidad de metal. En los procesos de pulvimetalurgia, como la producción de carburo cementado, los materiales de grafito se suelen utilizar para fabricar moldes de estampado y recipientes para sinterización. Los crisoles de crecimiento de cristales de silicio monocristalino, los recipientes de refinación regionales, los accesorios de soporte, los calentadores de inducción, etc., se procesan a partir de grafito de alta pureza. Además, el grafito también se puede utilizar como placas aislantes de grafito y bases para fundición al vacío, tubos, varillas, placas, rejillas y otros componentes de hornos resistentes a altas temperaturas.
6. Utilizado en la industria de la energía atómica y la industria de defensa nacional: el grafito tiene un buen moderador de neutrones y se utiliza en reactores atómicos. Los reactores de uranio-grafito son actualmente los reactores atómicos más utilizados. Como material de desaceleración en el reactor de energía atómica utilizado para generar energía, debe tener un alto punto de fusión, estabilidad y resistencia a la corrosión para cumplir plenamente con los requisitos anteriores. La pureza del grafito utilizado en los reactores atómicos es muy alta y el contenido de impurezas no debe exceder las decenas de PPM. En particular, el contenido de boro debe ser inferior a 0,5 ppm. En la industria de defensa, el grafito también se utiliza para fabricar boquillas de cohetes de combustible sólido, conos de nariz de misiles, piezas de equipos aeroespaciales, materiales de aislamiento térmico y materiales de protección radiológica.
7. El grafito también puede prevenir la incrustación en la caldera. Las pruebas realizadas por unidades relevantes han demostrado que agregar una cierta cantidad de polvo de grafito al agua (aproximadamente 4 a 5 gramos por tonelada de agua) puede prevenir la incrustación en la superficie de la caldera.
Además, el revestimiento de grafito en chimeneas, techos, puentes y tuberías de metal puede prevenir la corrosión y el óxido.
8. El grafito se puede utilizar como mina de lápiz, pigmento y agente pulidor. Después de un procesamiento especial, el grafito se puede convertir en diversos materiales especiales para su uso en sectores industriales relevantes.