El grafito es un alótropo del carbono elemental, donde cada átomo de carbono está rodeado por otros tres átomos de carbono (dispuestos en un patrón similar a un panal con múltiples hexágonos) que están unidos covalentemente para formar moléculas covalentes.

Debido a su estructura especial, el grafito tiene las siguientes propiedades especiales:

1) Resistencia a altas temperaturas: el punto de fusión del grafito es 3850 ± 50 ℃ y el punto de ebullición es 4250 ℃.Incluso después de ser quemado por un arco de temperatura ultra alta, la pérdida de peso es muy pequeña y el coeficiente de expansión térmica también es muy pequeño.La resistencia del grafito aumenta con la temperatura y, a 2000 ℃, la resistencia del grafito se duplica.

2) Conductividad y conductividad térmica: La conductividad del grafito es cien veces mayor que la de los minerales no metálicos en general.La conductividad térmica supera la de materiales metálicos como el acero, el hierro y el plomo.La conductividad térmica disminuye al aumentar la temperatura e incluso a temperaturas extremadamente altas el grafito se convierte en un aislante.El grafito puede conducir electricidad porque cada átomo de carbono en el grafito solo forma tres enlaces covalentes con otros átomos de carbono, y cada átomo de carbono aún retiene un electrón libre para transferir cargas.

3) Lubricidad: el rendimiento de lubricación del grafito depende del tamaño de las escamas de grafito.Cuanto más grandes sean las escamas, menor será el coeficiente de fricción y mejor será el rendimiento de la lubricación.

4) Estabilidad química: el grafito tiene buena estabilidad química a temperatura ambiente y puede resistir la corrosión por ácidos, álcalis y disolventes orgánicos.

5) Plasticidad: el grafito tiene buena tenacidad y se puede moler en láminas muy finas.

6) Resistencia al choque térmico: el grafito puede soportar cambios drásticos de temperatura sin sufrir daños cuando se usa a temperatura ambiente.Cuando la temperatura cambia repentinamente, el volumen de grafito no cambia mucho y no se agrieta.

Uso:
1. Utilizado como material refractario: el grafito y sus productos tienen las propiedades de resistencia a altas temperaturas y alta resistencia.Se utilizan principalmente en la industria metalúrgica para fabricar crisoles de grafito.En la fabricación de acero, el grafito se utiliza comúnmente como agente protector para lingotes de acero y como revestimiento para hornos metalúrgicos.

2. Como material conductor: utilizado en la industria eléctrica para fabricar electrodos, escobillas, varillas de carbón, tubos de carbón, electrodos positivos para rectificadores de mercurio, juntas de grafito, piezas de teléfonos, revestimientos para tubos de televisión, etc.

3. Como material lubricante resistente al desgaste: el grafito se utiliza a menudo como lubricante en la industria mecánica.El aceite lubricante a menudo no se puede usar en condiciones de alta velocidad, alta temperatura y alta presión, mientras que los materiales de grafito resistentes al desgaste pueden funcionar sin aceite lubricante a altas velocidades de deslizamiento a temperaturas de 200-2000 ℃.Muchos dispositivos que transportan medios corrosivos utilizan ampliamente materiales de grafito para fabricar copas de pistón, anillos de sellado y cojinetes, que no requieren la adición de aceite lubricante durante el 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, con características como resistencia a la corrosión, buena conductividad térmica y baja permeabilidad, se utiliza ampliamente en la producción de intercambiadores de calor, tanques de reacción, condensadores, torres de combustión, torres de absorción, refrigeradores, calentadores, filtros y equipos de bombas.Ampliamente utilizado en sectores industriales como petroquímicos, hidrometalurgia, producción ácido-base, fibras sintéticas y fabricación de papel, puede ahorrar una gran cantidad de materiales metálicos.

La variedad de grafito impermeable varía en resistencia a la corrosión debido a las diferentes resinas que contiene.Los impregnantes de resina fenólica son resistentes a los ácidos pero no a los álcalis;Los impregnantes de resina de alcohol furfurílico son resistentes a ácidos y álcalis.La resistencia al calor de las diferentes variedades también varía: el carbono y el grafito pueden soportar 2000-3000 ℃ en una atmósfera reductora y comienzan a oxidarse a 350 ℃ y 400 ℃ en una atmósfera oxidante, respectivamente;La variedad de grafito impermeable varía según el agente de impregnación y generalmente es resistente al calor por debajo de 180 ℃ mediante la impregnación con alcohol fenólico o furfurílico.

5. Se utiliza para fundición, torneado de arena, moldeado y materiales metalúrgicos de alta temperatura: debido al pequeño coeficiente de expansión térmica del grafito y su capacidad para resistir cambios en el enfriamiento y calentamiento rápidos, se puede utilizar como molde para cristalería.Después de usar grafito, el metal negro puede obtener piezas fundidas con dimensiones precisas, superficie lisa y alto rendimiento.Se puede utilizar sin procesamiento o con un ligero procesamiento, ahorrando así una gran cantidad de metal.Los procesos de pulvimetalurgia, como la producción de aleaciones duras, suelen utilizar materiales de grafito para fabricar recipientes cerámicos para prensar y sinterizar.El crisol de crecimiento de cristales, el recipiente de refinación regional, el dispositivo de soporte, el calentador de inducción, etc. de silicio monocristalino se procesan a partir de grafito de alta pureza.Además, el grafito también se puede utilizar como tablero aislante de grafito y base para la fundición al vacío, así como componentes como tubos, varillas, placas y rejillas de hornos resistentes a altas temperaturas.

6. Utilizado en la industria de la energía atómica y la industria de defensa nacional: el grafito tiene excelentes moderadores de neutrones utilizados en reactores atómicos, y los reactores de grafito de uranio son un tipo de reactor atómico ampliamente utilizado.El material de desaceleración utilizado en los reactores atómicos para generar energía debe tener un alto punto de fusión, estabilidad y resistencia a la corrosión, y el grafito puede cumplir plenamente los requisitos anteriores.El requisito de pureza del grafito utilizado en reactores atómicos es muy alto y el contenido de impurezas no debe exceder las decenas de PPM.Especialmente, el contenido de boro debe ser inferior a 0,5 ppm.En la industria de defensa nacional, el grafito también se utiliza para fabricar boquillas para cohetes de combustible sólido, conos de nariz para misiles, componentes para equipos de navegación espacial, materiales aislantes y materiales antirradiación.

7. El grafito también puede prevenir las incrustaciones en la caldera.Las pruebas unitarias relevantes han demostrado que agregar una cierta cantidad de polvo de grafito (alrededor de 4 a 5 gramos por tonelada de agua) al agua puede prevenir la formación de incrustaciones 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.

El grafito se puede utilizar como mina de lápiz, pigmento y agente pulidor.Tras un procesamiento especial, el grafito se puede utilizar para producir diversos materiales especiales para sectores industriales relevantes.