模具石墨

機械工業(yè)中的鑄造行業(yè)大量使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工的模具，大到火車車輪，小到精密零件都可以使用石墨模具。石墨模具可多次重復使用，脫模后的鑄件具有較高的光潔度，有的無需進一步加工即可使用。用作鑄造模具的石墨材料應該是質(zhì)地致密、熱膨脹系數(shù)較低、抗氧化性能較好的石墨，用于鑄 造尺寸較大的鑄件的石墨可以用較粗的粒度組成，而用于鑄造小型精密零件的石墨必須使用細顆粒結(jié)構(gòu)的石墨。

在模具石墨中以金屬連續(xù)鑄造石墨的質(zhì)量要求最嚴，要求其熱導率高，熱穩(wěn)定性和耐熱沖擊性好，潤滑性好，不與熔融金屬浸潤，不與鑄造金屬反應，容易加工成尺寸的模具。

合成金剛石用石墨

工業(yè)上金剛石是重要的切割和研磨材料，但是天然開采的金剛石產(chǎn)量很少，且價格昂貴。石墨和金剛石同屬于碳元素，只是結(jié)晶形態(tài)不同，在高溫、高壓下石墨可轉(zhuǎn)化成金剛石結(jié)晶形態(tài)，早在1954年瑞典和美國相繼成功合成人造金剛石成功，也在20世紀60年代合成了人造金剛石，并在20世紀70年代生產(chǎn)出合成人造金剛石的專用石墨材料，形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)的合成金剛石專用石墨分為3類，特點及用途見圖表。

一、石墨的性質(zhì)

石墨是碳的結(jié)晶礦物之一。1565年作為一種礦物被發(fā)現(xiàn)，1779年確定它的成分是碳，1789年定名為“石墨”（希臘文為“寫”之意）。石墨的顏色為黑 色，晶體為六方板狀，但少見，一般呈薄片狀或鱗片狀，集合體呈土狀，為隱晶質(zhì)體。質(zhì)軟、硬度小，摩氏硬度為1-2,能污染紙張。比重2.1--2.3。具 有一組極完全解理。

常溫下石墨具有良好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿、耐有機溶劑的腐蝕，但高溫時易氧化。

二、石墨的用途

由于石墨具有許多優(yōu)良的性能，因而在冶金、機械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部門獲得廣泛應用。

1做耐火材料

石墨的一個主要用途是生產(chǎn)耐火材料，包括耐火磚，坩堝，連續(xù)鑄造粉，鑄模芯，鑄模洗滌劑和耐高溫材料.

坩堝及有關(guān)制品用石墨制造的成型和耐火的坩堝及其有關(guān)制品，例如坩堝、曲頸瓶、塞頭和噴嘴等，具有高耐火性，低的熱膨脹性，熔煉金屬過程中，受到金屬浸潤 和沖刷時亦穩(wěn)定，高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導性，所以石墨坩堝及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中.

2煉鋼

石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍很廣，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。

3作導電材料

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應用***，在冶煉各 種合金鋼、鐵合金時，使用石墨電極，這時強大的電流通過電極導入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升高到2000度左右，從而達到熔煉或反 應的目的。此外，在電解金屬鎂、鋁、鈉時，電解槽的陽極也用石墨電極。生產(chǎn)金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導電材料。