استخدام الجرافيت

١. كمادة مقاومة للحرارة: يتميز الجرافيت ومنتجاته بمقاومة عالية لدرجات الحرارة العالية وقوة تحمل عالية. ويُستخدم بشكل رئيسي في صناعة المعادن لتصنيع بوتقات الجرافيت. وفي صناعة الصلب، يُستخدم الجرافيت بشكل شائع كعامل حماية لسبائك الصلب والبطانة الداخلية لأفران المعادن.

2. مادة موصلة: تستخدم في الصناعة الكهربائية كقطب موجب لتصنيع الأقطاب الكهربائية، والفرش، وقضبان الكربون، وأنابيب الكربون، وأجهزة التدفق الموجب للزئبق، وحشوات الجرافيت، وأجزاء الهاتف، والطلاءات لأنابيب صور التلفزيون، وما إلى ذلك.

٣. زيوت التشحيم المقاومة للتآكل: يُستخدم الجرافيت بكثرة كمواد تشحيم في صناعة الآلات. لا تُستخدم زيوت التشحيم عادةً في ظروف السرعات العالية ودرجات الحرارة والضغط العالي، بينما تعمل مواد الجرافيت المقاومة للتآكل بسرعات انزلاق عالية تتراوح بين ٢٠٠ و٢٠٠٠ درجة مئوية دون الحاجة إلى زيت تشحيم. تُستخدم مواد الجرافيت على نطاق واسع في العديد من المعدات التي تنقل المواد المسببة للتآكل، وذلك لصنع أكواب المكابس والأختام والمحامل. ولا تحتاج هذه المواد إلى تشحيم أثناء التشغيل.

٤. يتميز الجرافيت بثبات كيميائي جيد. يتميز الجرافيت المُعالج خصيصًا بمقاومة التآكل والتوصيل الحراري الجيد والنفاذية المنخفضة، ويُستخدم على نطاق واسع في تصنيع المبادلات الحرارية، وخزانات التفاعل، والمكثفات، وأبراج الاحتراق، وأبراج الامتصاص، والمبردات، والسخانات، والمرشحات، ومعدات المضخات. كما يُستخدم على نطاق واسع في البتروكيماويات، والهيدروميتالورجيا، وإنتاج الأحماض والقلويات، والألياف الصناعية، والورق، وغيرها من القطاعات الصناعية، مما يُسهم في توفير كميات كبيرة من المواد المعدنية.

٥. للصب والصنفرة وقولبة الضغط والمواد المعدنية الحرارية: نظرًا لصغر معامل التمدد الحراري للجرافيت وقدرته على تحمل التبريد السريع والتغيرات السريعة، يُمكن استخدامه كقالب للأواني الزجاجية. بعد استخدام الجرافيت، يُمكن استخدام المعدن الحديدي للحصول على أبعاد صب دقيقة ومستوى عالٍ من تشطيب السطح. يُمكن استخدامه بدون معالجة أو بمعالجة بسيطة، مما يوفر الكثير من المعدن.

٦. بالنسبة لصناعة الطاقة الذرية وصناعة الدفاع الوطني: يتميز الجرافيت بقدرته على تهدئة النيوترونات بشكل جيد، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في المفاعلات الذرية، ويُعد مفاعل اليورانيوم-الجرافيت أكثر استخدامًا. يجب أن تتمتع مادة التباطؤ في المفاعل النووي، كمصدر للطاقة، بنقطة انصهار عالية، وثبات، ومقاومة للتآكل، ويمكن للجرافيت تلبية المتطلبات المذكورة أعلاه تمامًا. يتميز الجرافيت المستخدم كمفاعل ذري بنقاء عالٍ، ويجب ألا يتجاوز محتوى الشوائب عشرات الأجزاء في المليون، وخاصةً محتوى البورون الذي يجب أن يكون أقل من ٠.٥ جزء في المليون. في صناعة الدفاع، يُستخدم الجرافيت أيضًا في صناعة فوهات صواريخ الوقود الصلب، ومخاريط أنف الصواريخ، وأجزاء من معدات الملاحة الفضائية، ومواد العزل، ومواد الحماية من الإشعاع.

٧. يمنع الجرافيت أيضًا تراكم الأوساخ على سطح الغلايات. إضافة كمية معينة من مسحوق الجرافيت إلى الماء (حوالي ٤ إلى ٥ غرامات لكل طن من الماء) تمنع تراكم الأوساخ على سطح الغلايات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن طلاء المداخن المعدنية والأسقف والجسور والأنابيب بالجرافيت لمنع التآكل والصدأ.
٨. يُستخدم الجرافيت كرصاص أقلام رصاص، وصبغة، ومادة تلميع. بعد معالجة خاصة للجرافيت، يُمكن إنتاج مواد خاصة متنوعة للقطاعات الصناعية ذات الصلة.
٩. القطب الكهربائي: يُمكن أن يحل الجرافيت محل النحاس كقطب كهربائي. في ستينيات القرن الماضي، كان النحاس يُستخدم على نطاق واسع كمادة قطب كهربائي، حيث بلغت نسبة استخدامه حوالي ٩٠٪، بينما لم تتجاوز نسبة استخدام الجرافيت ١٠٪. في القرن الحادي والعشرين، بدأ عدد متزايد من المستخدمين يختارون الجرافيت كمادة قطب كهربائي، حيث تجاوزت هذه النسبة في أوروبا ٩٠٪. مادة القطب الكهربائي المذكورة أعلاه هي الجرافيت. النحاس، المادة السائدة سابقًا في القطب الكهربائي، فقد تقريبًا مزاياه مقارنةً بأقطاب الجرافيت. يحل الجرافيت تدريجيًا محل النحاس كمادة مفضلة لأقطاب التفريغ الكهربائي بالتفريغ.