Jako pospolity minerał węgla, grafit jest ściśle związany z naszym życiem, a zwykli ludzie używają go do produkcji ołówków, suchych prętów węglowych do baterii itd. Grafit ma jednak ważne zastosowania w przemyśle zbrojeniowym, materiałach ogniotrwałych, przemyśle metalurgicznym, przemyśle chemicznym itd.
Grafit ma zarówno właściwości metaliczne, jak i niemetaliczne: grafit jako dobry przewodnik termoelektryczny odzwierciedla właściwości metalu; właściwości niemetaliczne to odporność na wysoką temperaturę, wysoka stabilność termiczna, obojętność chemiczna i smarowność, a jego zastosowanie jest również bardzo szerokie.
Główne pole zastosowania
1. materiały ogniotrwałe
W przemyśle metalurgicznym jest stosowany jako materiał ogniotrwały i środek ochronny do wlewków stalowych. Ponieważ grafit i jego produkty charakteryzują się wysoką odpornością na wysokie temperatury i wytrzymałością, jest on wykorzystywany w przemyśle metalurgicznym do produkcji tygli grafitowych, wyściółek pieców stalowniczych, żużli ochronnych oraz do odlewania ciągłego.
2. przemysł odlewniczy metalurgiczny
Stal i odlewy: Grafit jest stosowany jako nawęglacz w przemyśle stalowym.
W odlewnictwie grafit jest stosowany do odlewania, szlifowania i formowania materiałów: ze względu na niski współczynnik rozszerzalności cieplnej grafitu, jego zastosowanie jako farby odlewniczej pozwala uzyskać precyzyjne wymiary odlewu, gładką powierzchnię, ograniczyć pęknięcia i pory oraz uzyskać wysoką wydajność. Ponadto grafit jest wykorzystywany w metalurgii proszków, w produkcji stopów supertwardych oraz w produkcji wyrobów węglowych.
3. Przemysł chemiczny
Grafit charakteryzuje się dobrą stabilnością chemiczną. Specjalnie przetworzony grafit charakteryzuje się odpornością na korozję, dobrą przewodnością cieplną i niską przepuszczalnością. Zastosowanie grafitu do produkcji rur grafitowych zapewnia normalny przebieg reakcji chemicznej i spełnia wymagania produkcji chemikaliów o wysokiej czystości.
4. Przemysł elektryczny i elektroniczny
Stosowany w produkcji mikroproszkowych elektrod grafitowych, szczotek, baterii, akumulatorów litowo-jonowych, materiałów przewodzących na dodatnią elektrodę ogniw paliwowych, płyt anodowych, prętów elektrycznych, rur węglowych, uszczelek grafitowych, części telefonicznych, dodatniej elektrody prostowników, przewodzących tworzyw sztucznych do ekranowania elektromagnetycznego, elementów wymienników ciepła oraz powłok kineskopów telewizyjnych. Elektroda grafitowa jest szeroko stosowana do wytapiania różnych stopów. Ponadto grafit jest wykorzystywany jako katoda w ogniwach elektrolitycznych do elektrolizy metali takich jak magnez i aluminium.
Obecnie tusze na bazie fluoru (CF, GF) są powszechnie stosowane w materiałach do produkcji akumulatorów wysokoenergetycznych, szczególnie tusze na bazie fluoru CF0,5-0,99, które lepiej nadają się do wytwarzania materiałów anodowych do akumulatorów wysokoenergetycznych oraz miniaturyzacji akumulatorów.
5. Energetyka atomowa, przemysł lotniczy i obronny
Grafit charakteryzuje się wysoką temperaturą topnienia, stabilnością, odpornością na korozję oraz dobrą odpornością na promieniowanie A i hamowanie neutronów. Jest stosowany w przemyśle jądrowym jako materiał grafitowy. Dostępne są moderatory neutronów do reaktorów atomowych, reflektory, tusze do gorących cylindrów do produkcji izotopów, grafit sferyczny do reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem, uszczelki termiczne elementów reaktorów jądrowych oraz bloki izolacyjne.
Grafit jest stosowany w reaktorach termicznych, a także, miejmy nadzieję, w reaktorach fuzyjnych, gdzie może być stosowany jako moderator neutronów w strefie paliwowej, jako materiał odblaskowy wokół strefy paliwowej oraz jako materiał konstrukcyjny wewnątrz rdzenia.
Ponadto grafit jest również wykorzystywany do produkcji materiałów napędowych do pocisków rakietowych dalekiego zasięgu i rakiet kosmicznych, części sprzętu lotniczego, materiałów termoizolacyjnych i chroniących przed promieniowaniem, wkładki do dysz ogonowych silników rakietowych na paliwo stałe itp., a także do produkcji szczotek lotniczych, silników prądu stałego do statków kosmicznych i części sprzętu lotniczego, sygnałów łączności radiowej dla satelitów oraz przewodzących materiałów konstrukcyjnych. W przemyśle obronnym może być wykorzystywany do produkcji łożysk do nowych okrętów podwodnych, produkcji grafitu o wysokiej czystości dla obrony narodowej, bomb grafitowych, stożków nosowych samolotów i pocisków rakietowych stealth. W szczególności bomby grafitowe mogą sparaliżować działanie podstacji i innych dużych urządzeń elektrycznych oraz mieć większy wpływ na pogodę.
6. Przemysł maszynowy
Grafit jest powszechnie stosowany w produkcji okładzin hamulcowych i innych komponentów samochodowych, a także smarów wysokotemperaturowych w przemyśle mechanicznym. Po przetworzeniu grafitu na grafit koloidalny i tusz fluorofosylowy (CF, GF) jest on powszechnie stosowany jako stały smar w przemyśle maszynowym, np. w samolotach, statkach, pociągach, samochodach i innych szybko poruszających się maszynach.
Czas publikacji: 08-11-2023