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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(jī)械、電氣、化工、紡織、國防等工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。

1.做耐火材料

石墨的一個(gè)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(shí)亦穩(wěn)定，高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)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(shí)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(dǎo)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(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用廣，在冶煉各種合金鋼、鐵合金時(shí)，使用石墨電極，這時(shí)強(qiáng)大的電流通過電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)，產(chǎn)生電弧，使電能轉(zhuǎn)化為熱能，溫度升到2000度左右，從而達(dá)到熔煉或反應(yīng)的目的。此外，在電解金屬鎂、鋁、鈉時(shí)，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(dǎo)電材料。

4.作耐磨和潤滑材料

石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在-200---2000溫度并在很高的滑動(dòng)速度下不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)、密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，勿需加入潤滑油，石墨乳也是許多金屬加工（拔絲、拉管）時(shí)的良好的潤滑劑。

5.作耐腐蝕材料

石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、滲透率低等特點(diǎn)，而廣泛用于制作熱交換器、反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。

6.作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料

由于石墨的膨脹系數(shù)小，而且能耐急冷急熱的變化，可作為玻璃器皿的鑄模，使用石墨后，黑色金屬得到的鑄件尺寸，表面光潔，成品率高，不經(jīng)加工或稍作加工就可使用，因而節(jié)省了大量金屬。

7.用于原子能工業(yè)和國防工業(yè)

8.作防垢防銹材料

石墨能防止鍋爐結(jié)垢，有關(guān)單位試驗(yàn)表明，在水中加入一定量的石墨粉（每噸水大約用4-5g)，能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。

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石墨電極的優(yōu)點(diǎn)

　　注：電火花加工用石墨電極

　　1：模具幾何形狀的日益復(fù)雜化以及產(chǎn)品應(yīng)用的多元化導(dǎo)致對火花機(jī)的放電度要求越來越高。石墨電極的優(yōu)點(diǎn)是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分火花機(jī)客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分火花機(jī)客戶應(yīng)用石墨電極。

　　2：石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其它金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心制造電極，速度會(huì)更快，效率也更高，還不會(huì)產(chǎn)生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極石墨電極的銑削時(shí)間，石墨較銅電極快67%，在一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58%。這樣一來，加工時(shí)間大幅減少，同時(shí)也減少了制造成本。

　　3：石墨電極與傳統(tǒng)銅電極的設(shè)計(jì)不同。許多模具公司通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預(yù)留量，而石墨電極則使用幾乎相同的預(yù)留量，這減少了CAD/CAM和機(jī)器加工的次數(shù)，單是這個(gè)原因，就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。

　　當(dāng)然，模具公司由銅電極轉(zhuǎn)用石墨電極后，首先應(yīng)該清楚的是該如何使用石墨材料以及考慮其他相關(guān)因素。如今部分火花機(jī)客戶采用石墨以電極放電加工，這免除了模具型腔拋光和化學(xué)物品拋光的工序卻仍然能達(dá)到預(yù)期的表面光潔度。如不增加時(shí)間和拋光的工序，銅電極不可能制作出這樣的工件。另外，石墨分為不同的等級，在特定的應(yīng)用程序下使用適當(dāng)?shù)燃壍氖碗娀鸹ǚ烹妳?shù)才能達(dá)到理想的加工效果，若在使用石墨電極的火花機(jī)上操作人員使用與銅電極相同的參數(shù)，那么結(jié)果肯定是令人失望的。如果要嚴(yán)格控制電極的物料，可將石墨電極在粗加工時(shí)設(shè)于非損耗狀態(tài)（損耗少于1%），但銅電極則不使用。