碳的存在形式多种多样。 有金刚石、石墨等结晶性单质碳。 有煤等非晶质碳。 具有动植物等复杂有机化合物的碳酸盐(大理石等)。 单质碳的物理和化学性质取决于其晶体结构。 高硬度金刚石和柔软光滑的石墨的结晶结构的外观、密度、熔点等不同。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。
1) 耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2) 导电、导热性:石墨的导电性比普通非金属矿高100倍。导热系数超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随着温度的升高而降低。甚至在的温度下,石墨也会变成绝热体。石墨之所以能导电,是因为石墨中的每个碳原子只与其他碳原子形成3个共价键,每个碳原子仍然留下1个自由电子传输电荷。
3)润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
4)化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5)可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6)抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
石墨的工艺特性主要由其结晶形态决定。 晶体形态不同的石墨矿物,具有不同的工业价值和用途。 在工业上,根据结晶形态将天然石墨分为三类。
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。
2.作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。
石墨具有良好的化学稳定性。 经过特殊处理的石墨由于具有耐腐蚀、导热、渗透率低的特点,广泛应用于换热器、反应罐、冷凝器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备的制造。 广泛应用于石化、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节约大量金属材料。
石墨材料密度比铜低,相同体积的石墨电极的重量只有铜电极的五分之一。 可见,对于体积较大的电极,使用石墨材料非常合适。 大大减轻火花加工机械主轴的负荷,电极重量大,不会引起夹紧不便和加工中的偏转位移等问题。 可见在大型模具加工中使用石墨电极是有意义的。
火花加工的主要电极损耗是粗加工引起的,精加工设置条件下降率高,但零件预留处理不宽裕,加工腐蚀量小,整体损耗量也小。 总的来说,石墨电极在高电流粗加工中比铜电极损失少,在精加工中比铜电极损失稍大,两个电极的损失可能少。
墨电极加工设备是一种特殊电极加工设备,主要用于加工石墨电极。该设备具有、率、稳定性好等特点,可根据客户需求定制不同类型的电极加工设备。
石墨化,即石墨产品的热处理,通过高温使原本分布杂乱无章的碳原子整齐排列,石墨化过程是在高温作用下,碳材料经“微晶”增长由碳网的二维结构向三维有序结构转变的过程。石墨化工艺是炭石墨类材料生产的重要工艺,石墨化度是其加工材料的重要指标。