現代石(shí)墨製品的七大用途(tú)
現(xiàn)代石墨(mò)製品的七大用(yòng)途
21世紀是黑金時代,石墨製品的用途遠遠高於我們所預想,那麽目前(qián)我(wǒ)們所熟知的石墨製品(pǐn)有哪些用途呢?
一、作為導電材料使(shǐ)用
用電弧爐或礦熱電爐冶煉各種合金鋼、鐵(tiě)合金或(huò)生產電石(碳化鈣)、黃磷時,強大的電流通(tōng)過炭素電極(或連續(xù)自焙電極———即電極糊)或石墨(mò)化電極導入電爐的熔煉區產生電弧,使電能轉化成熱能,溫度升(shēng)高到2000攝氏度左右(yòu),,從而達到冶煉或反應的要求。金屬鎂、鋁、鈉一般用熔鹽電解製取(qǔ),這時電解槽的陽極導電材(cái)料都是(shì)采(cǎi)用石(shí)墨化電極或連續自焙電極(陽極(jí)糊、有時(shí)用預焙陽極)。熔鹽電解的溫度一般在1000攝氏度以下。生產燒堿(氫氧化鈉)和氯氣的食鹽溶液電解槽的陽極導電材料,一般都用(yòng)石墨化陽極。生產(chǎn)金剛(gāng)砂(碳化矽)使用的電阻(zǔ)爐(lú)的爐頭(tóu)導電材料(liào),也是使用石墨化電極(jí)。除上述用途外,炭(tàn)和石墨製品作為導電材料廣泛用於電機製造工業(yè)作為滑環和電刷,此外還用作幹(gàn)電(diàn)池中的炭棒,探照燈或產生弧光用的弧(hú)光炭棒,水銀整流(liú)器中的陽極等。
二、作為耐火材料使用
由於炭和(hé)石墨製品能耐高(gāo)溫和有較好(hǎo)的高溫強度及耐腐蝕(shí)性,所以很多冶金(jīn)爐內襯(chèn)可用炭塊砌築,如煉鐵爐的爐底、爐缸和爐腹,鐵合(hé)金爐和電石爐的內襯(chèn),鋁電解槽的底部及側部。許多貴重金屬和稀有金屬冶煉用的坩堝、熔化石英玻璃等所用的石墨化坩堝,也都是用石墨化坯料加工製成的。作為耐火材料使用的炭和石墨製品,一般不應在氧(yǎng)化(huà)性氣氛中使用。因為,無淪是炭或石墨在(zài)氧化性氣氛的高(gāo)溫下很快燒蝕。
三、作為耐腐蝕的結構材料使用
經過用有機樹脂或無機樹脂浸(jìn)漬過的石墨化電極,具有耐腐(fǔ)蝕性好、導熱(rè)性好、滲透率低等特點,這種浸漬石墨又(yòu)稱為不透(tòu)性石墨。它(tā)大量應用於製作各種熱交換器、反應槽、凝(níng)縮器、燃(rán)燒塔、吸(xī)收(shōu)塔、冷卻(què)器(qì)、加熱器、過濾器、泵等設備,廣(guǎng)泛應用於石油煉製(zhì)、石油化工、濕法冶金、酸堿生(shēng)產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的不鏽鋼等金屬材(cái)料。不透性石墨(mò)生產(chǎn)已成為炭(tàn)素(sù)工業的一個重要分支。
四、作為耐磨(mó)和潤滑材料使(shǐ)用
炭和石墨材料除具有化學穩定性高的特性(xìng)外,還有較好的潤滑性能。在高速、高溫、高壓的條(tiáo)件下,用潤滑油來改善(shàn)滑動部件的耐磨性往往是不可能的。石墨耐磨材料可以在-200到2000攝氏度溫(wēn)度下的腐蝕性介質中並在(zài)很高的滑動速度下(可(kě)達100米/秒)不用潤滑油而工作。因此(cǐ),許多輸送腐蝕性介質的壓縮機和泵廣泛采用石墨材料製成的(de)活塞環、密封圈和(hé)軸承。它們運轉時無需加入潤滑劑(jì)。這種耐(nài)磨材料是用(yòng)普通的炭或石墨材料經過有機樹(shù)脂或液態金屬材料浸漬而成。石墨乳劑也是許多金屬加工(拔絲、拉(lā)管等)的良好潤滑劑。
五、作(zuò)為高溫冶金及超純材料
生產用(yòng)的結構(gòu)材料如生產單晶矽用的晶體生長坩(gān)堝、區域精煉容器、支架(jià)、夾具、感應加熱器(qì)等,都是用高純(chún)度石墨材料加工而成的。用於真空冶煉(liàn)中的石(shí)墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管、棒、板、格柵等元件(jiàn),也是(shì)用石墨材料加工製成的。
六、作為鑄模、壓(yā)模
使用炭和石墨材料的熱膨脹係數小,而且耐急冷急熱性好,所以可以用作玻璃器皿的鑄模和黑色金(jīn)屬及有色金屬或稀有金屬的鑄模。用石墨鑄模得到的鑄件,尺寸,表麵光(guāng)潔,不加(jiā)工即可直接使用(yòng)或(huò)隻要稍加(jiā)工就可使用,因(yīn)而節省了大量(liàng)金屬。生產硬質合金(如碳化鎢)等粉末冶金工藝,通常用石墨材料(liào)加工壓模、燒結用的舟皿(mǐn)。
七、在原子能工(gōng)業及軍事工業(yè)中的使用石墨(mò)因為具有良好的中子減速性能,早用(yòng)於原子反應堆(duī)中作為減速材(cái)料。石墨反應堆是目前較多的一種原子反應堆(duī)。原子反(fǎn)應堆用(yòng)的石(shí)墨材料必須具有極高的純度。一些經過特殊處理的石墨(如在石墨表麵滲入耐高溫的材(cái)料)及再結晶石墨、熱解石墨,具有在極(jí)高溫度下較好的穩定性(xìng)及較高的強度(dù)重量比。所以,它們可以用於製造固體燃料火箭的噴嘴、導彈的鼻錐、宇宙航行設備的零部件。