A grafite é um alótropo de carbono elementar, onde cada átomo de carbono é cercado por três outros átomos de carbono (organizados em um padrão semelhante a um favo de mel com vários hexágonos) que estão ligados covalentemente para formar moléculas covalentes.

A grafite possui as seguintes propriedades especiais devido à sua estrutura especial:

1) Resistência a altas temperaturas: O ponto de fusão da grafite é 3850 ± 50 ℃ e o ponto de ebulição é 4250 ℃.Mesmo após ser queimado por um arco de temperatura ultra-alta, a perda de peso é muito pequena e o coeficiente de expansão térmica também é muito pequeno.A resistência do grafite aumenta com a temperatura e, a 2.000 ℃, a resistência do grafite dobra.

2) Condutividade e condutividade térmica: A condutividade da grafite é cem vezes maior que a dos minerais não metálicos em geral.A condutividade térmica excede a de materiais metálicos como aço, ferro e chumbo.A condutividade térmica diminui com o aumento da temperatura e, mesmo em temperaturas extremamente altas, o grafite torna-se um isolante.A grafite pode conduzir eletricidade porque cada átomo de carbono na grafite forma apenas três ligações covalentes com outros átomos de carbono, e cada átomo de carbono ainda retém um elétron livre para transferir cargas.

3) Lubricidade: O desempenho de lubrificação do grafite depende do tamanho dos flocos de grafite.Quanto maiores os flocos, menor será o coeficiente de atrito e melhor será o desempenho da lubrificação.

4) Estabilidade química: A grafite tem boa estabilidade química à temperatura ambiente e pode suportar corrosão ácida, alcalina e solvente orgânico.

5) Plasticidade: A grafite tem boa tenacidade e pode ser moída em folhas muito finas.

6) Resistência ao choque térmico: O grafite pode suportar mudanças drásticas de temperatura sem danos quando usado em temperatura ambiente.Quando a temperatura muda repentinamente, o volume do grafite não muda muito e não racha.

Uso:
1. Usado como material refratário: A grafite e seus produtos possuem propriedades de resistência a altas temperaturas e alta resistência.Eles são usados ​​principalmente na indústria metalúrgica para fabricar cadinhos de grafite.Na siderurgia, o grafite é comumente usado como agente protetor para lingotes de aço e como revestimento para fornos metalúrgicos.

2. Como material condutor: utilizado na indústria elétrica para fabricação de eletrodos, escovas, varetas de carbono, tubos de carbono, eletrodos positivos para retificadores de mercúrio, juntas de grafite, peças telefônicas, revestimentos para tubos de televisão, etc.

3. Como material lubrificante resistente ao desgaste: A grafite é frequentemente usada como lubrificante na indústria mecânica.O óleo lubrificante geralmente não pode ser usado em condições de alta velocidade, alta temperatura e alta pressão, enquanto os materiais de grafite resistentes ao desgaste podem funcionar sem óleo lubrificante em altas velocidades de deslizamento em temperaturas de 200-2000 ℃.Muitos dispositivos que transportam meios corrosivos utilizam amplamente materiais de grafite para fabricar copos de pistão, anéis de vedação e rolamentos, que não requerem a adição de óleo lubrificante durante a operação.A emulsão de grafite também é um bom lubrificante para muitos processamentos de metal (trefilagem, trefilagem de tubos).
4. A grafite tem boa estabilidade química.A grafite especialmente processada, com características como resistência à corrosão, boa condutividade térmica e baixa permeabilidade, é amplamente utilizada na produção de trocadores de calor, tanques de reação, condensadores, torres de combustão, torres de absorção, resfriadores, aquecedores, filtros e equipamentos de bomba.Amplamente utilizado em setores industriais como petroquímico, hidrometalurgia, produção ácido-base, fibras sintéticas e fabricação de papel, pode economizar uma grande quantidade de materiais metálicos.

A variedade de grafite impermeável varia em resistência à corrosão devido às diferentes resinas que contém.Os impregnadores de resina fenólica são resistentes a ácidos, mas não a álcalis;Os impregnadores de resina de álcool furfurílico são resistentes a ácidos e álcalis.A resistência ao calor de diferentes variedades também varia: carbono e grafite podem suportar 2.000-3.000 ℃ em uma atmosfera redutora e começar a oxidar a 350 ℃ e 400 ℃ em uma atmosfera oxidante, respectivamente;A variedade de grafite impermeável varia de acordo com o agente de impregnação e geralmente é resistente ao calor abaixo de 180 ℃ por impregnação com álcool fenólico ou furfurílico.

5. Usado para fundição, torneamento de areia, moldagem e materiais metalúrgicos de alta temperatura: Devido ao pequeno coeficiente de expansão térmica do grafite e sua capacidade de suportar mudanças no resfriamento e aquecimento rápidos, ele pode ser usado como molde para produtos de vidro.Após o uso do grafite, o metal preto pode obter peças fundidas com dimensões precisas, superfície lisa e alto rendimento.Pode ser utilizado sem processamento ou leve processamento, economizando assim uma grande quantidade de metal.Os processos de metalurgia do pó, como a produção de ligas duras, normalmente usam materiais de grafite para fazer barcos cerâmicos para prensagem e sinterização.O cadinho de crescimento de cristal, o recipiente de refino regional, o dispositivo de suporte, o aquecedor de indução, etc. de silício monocristalino são todos processados ​​a partir de grafite de alta pureza.Além disso, o grafite também pode ser usado como placa isolante de grafite e base para fundição a vácuo, bem como componentes como tubos, hastes, placas e grades de fornos com resistência a altas temperaturas.

6. Usado na indústria de energia atômica e na indústria de defesa nacional: o grafite possui excelentes moderadores de nêutrons usados ​​em reatores atômicos, e os reatores de urânio-grafite são um tipo de reator atômico amplamente utilizado.O material de desaceleração usado em reatores atômicos para energia deve ter alto ponto de fusão, estabilidade e resistência à corrosão, e o grafite pode atender plenamente aos requisitos acima.O requisito de pureza para o grafite usado em reatores atômicos é muito alto e o teor de impurezas não deve exceder dezenas de PPMs.Especialmente, o teor de boro deve ser inferior a 0,5PPM.Na indústria de defesa nacional, o grafite também é utilizado na fabricação de bicos para foguetes de combustível sólido, cones de nariz para mísseis, componentes para equipamentos de navegação espacial, materiais de isolamento e materiais anti-radiação.

7. A grafite também pode prevenir a incrustação da caldeira.Testes unitários relevantes mostraram que a adição de uma certa quantidade de pó de grafite (cerca de 4-5 gramas por tonelada de água) à água pode prevenir a incrustação da superfície da caldeira.Além disso, o revestimento de grafite em chaminés, telhados, pontes e tubulações metálicas pode prevenir corrosão e ferrugem.

A grafite pode ser usada como grafite de lápis, pigmento e agente de polimento.Após processamento especial, o grafite pode ser usado para produzir diversos materiais especiais para setores industriais relevantes.