Grafiet is een allotroop van elementaire koolstof, waarbij elk koolstofatoom wordt omgeven door drie andere koolstofatomen (gerangschikt in een honingraatachtig patroon met meerdere zeshoeken) die covalent gebonden zijn om covalente moleculen te vormen.

Grafiet heeft door zijn bijzondere structuur de volgende bijzondere eigenschappen:

1) Bestand tegen hoge temperaturen: het smeltpunt van grafiet is 3850 ± 50 ℃ en het kookpunt is 4250 ℃.Zelfs na verbranding door een boog met ultrahoge temperatuur is het gewichtsverlies erg klein en is de thermische uitzettingscoëfficiënt ook erg klein.De sterkte van grafiet neemt toe met de temperatuur, en bij 2000 ℃ verdubbelt de sterkte van grafiet.

2) Geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid: De geleidbaarheid van grafiet is honderd keer hoger dan die van algemene niet-metaalhoudende mineralen.De thermische geleidbaarheid overtreft die van metalen materialen zoals staal, ijzer en lood.De thermische geleidbaarheid neemt af bij toenemende temperatuur, en zelfs bij extreem hoge temperaturen wordt grafiet een isolator.Grafiet kan elektriciteit geleiden omdat elk koolstofatoom in grafiet slechts drie covalente bindingen vormt met andere koolstofatomen, en elk koolstofatoom nog steeds één vrij elektron vasthoudt om ladingen over te dragen.

3) Smeringsvermogen: De smeerprestaties van grafiet zijn afhankelijk van de grootte van de grafietvlokken.Hoe groter de vlokken, hoe kleiner de wrijvingscoëfficiënt en hoe beter de smeerprestaties.

4) Chemische stabiliteit: Grafiet heeft een goede chemische stabiliteit bij kamertemperatuur en is bestand tegen corrosie door zuur, alkali en organische oplosmiddelen.

5) Plasticiteit: Grafiet heeft een goede taaiheid en kan tot zeer dunne platen worden vermalen.

6) Bestand tegen thermische schokken: Grafiet is bij gebruik bij kamertemperatuur zonder schade bestand tegen drastische temperatuurveranderingen.Wanneer de temperatuur plotseling verandert, verandert het volume van grafiet niet veel en zal het niet barsten.

Gebruik:
1. Gebruikt als vuurvast materiaal: Grafiet en zijn producten hebben de eigenschappen van hoge temperatuurbestendigheid en hoge sterkte.Ze worden voornamelijk gebruikt in de metallurgische industrie om grafietkroezen te vervaardigen.Bij de staalproductie wordt grafiet vaak gebruikt als beschermingsmiddel voor staalblokken en als bekleding voor metallurgische ovens.

2. Als geleidend materiaal: gebruikt in de elektrische industrie voor de vervaardiging van elektroden, borstels, koolstofstaven, koolstofbuizen, positieve elektroden voor kwikgelijkrichters, grafietpakkingen, telefoononderdelen, coatings voor televisiebuizen, enz.

3. Als slijtvast smeermateriaal: Grafiet wordt in de mechanische industrie vaak gebruikt als smeermiddel.Smeerolie kan vaak niet worden gebruikt onder hoge snelheden, hoge temperaturen en hoge druk, terwijl slijtvaste grafietmaterialen kunnen werken zonder smeerolie bij hoge glijsnelheden bij temperaturen van 200-2000 ℃.Veel apparaten die corrosieve media transporteren, maken op grote schaal gebruik van grafietmaterialen om zuigerkoppen, afdichtringen en lagers te maken, waarvoor tijdens bedrijf geen smeerolie hoeft te worden toegevoegd.Grafietemulsie is ook een goed smeermiddel voor veel metaalbewerkingen (draadtrekken, buistrekken).
4. Grafiet heeft een goede chemische stabiliteit.Speciaal verwerkt grafiet, met kenmerken zoals corrosieweerstand, goede thermische geleidbaarheid en lage permeabiliteit, wordt veel gebruikt bij de productie van warmtewisselaars, reactietanks, condensors, verbrandingstorens, absorptietorens, koelers, verwarmingstoestellen, filters en pompapparatuur.Het wordt op grote schaal gebruikt in industriële sectoren zoals de petrochemie, hydrometallurgie, zuurbaseproductie, synthetische vezels en papierproductie en kan een grote hoeveelheid metaalmaterialen besparen.

De verscheidenheid aan ondoordringbaar grafiet varieert in corrosieweerstand vanwege de verschillende harsen die het bevat.Impregneermiddelen met fenolhars zijn zuurbestendig maar niet alkalibestendig;Furfurylalcoholharsimpregneermiddelen zijn zowel zuur- als alkalibestendig.De hittebestendigheid van verschillende variëteiten varieert ook: koolstof en grafiet zijn bestand tegen 2000-3000 ℃ in een reducerende atmosfeer en beginnen te oxideren bij respectievelijk 350 ℃ en 400 ℃ in een oxiderende atmosfeer;De verscheidenheid aan ondoordringbaar grafiet varieert afhankelijk van het impregneermiddel en is over het algemeen hittebestendig tot onder 180 ℃ door te impregneren met fenol- of furfurylalcohol.

5. Gebruikt voor gieten, zanddraaien, gieten en metallurgische materialen op hoge temperatuur: vanwege de kleine thermische uitzettingscoëfficiënt van grafiet en zijn vermogen om veranderingen in snelle koeling en verwarming te weerstaan, kan het worden gebruikt als mal voor glaswerk.Na het gebruik van grafiet kan zwart metaal gietstukken verkrijgen met nauwkeurige afmetingen, een glad oppervlak en een hoog rendement.Het kan zonder bewerking of lichte bewerking worden gebruikt, waardoor een grote hoeveelheid metaal wordt bespaard.Bij poedermetallurgische processen, zoals de productie van harde legeringen, worden doorgaans grafietmaterialen gebruikt om keramische boten te maken voor persen en sinteren.De kristalgroeikroes, regionale raffinagecontainer, steunarmatuur, inductieverhitter, enz. van monokristallijn silicium worden allemaal verwerkt uit zeer zuiver grafiet.Bovendien kan grafiet ook worden gebruikt als grafietisolatieplaat en basis voor vacuümsmelten, evenals als componenten zoals ovenbuizen, staven, platen en roosters die bestand zijn tegen hoge temperaturen.

6. Gebruikt in de atoomenergie-industrie en de nationale defensie-industrie: Grafiet heeft uitstekende neutronenmoderators die worden gebruikt in atoomreactoren, en uraniumgrafietreactoren zijn een veelgebruikt type atoomreactor.Het vertragingsmateriaal dat in atoomreactoren voor energie wordt gebruikt, moet een hoog smeltpunt, stabiliteit en corrosieweerstand hebben, en grafiet kan volledig aan de bovenstaande eisen voldoen.De zuiverheidseis voor grafiet dat in atoomreactoren wordt gebruikt, is zeer hoog en het onzuiverheidsgehalte mag niet hoger zijn dan tientallen ppm's.In het bijzonder moet het boorgehalte minder dan 0,5 ppm bedragen.In de nationale defensie-industrie wordt grafiet ook gebruikt voor de vervaardiging van straalpijpen voor raketten met vaste brandstof, neuskegels voor raketten, componenten voor ruimtenavigatieapparatuur, isolatiematerialen en antistralingsmaterialen.

7. Grafiet kan ook ketelsteenvorming voorkomen.Relevante unit-tests hebben aangetoond dat het toevoegen van een bepaalde hoeveelheid grafietpoeder (ongeveer 4-5 gram per ton water) aan water kalkaanslag op het keteloppervlak kan voorkomen.Bovendien kan een grafietcoating op metalen schoorstenen, daken, bruggen en pijpleidingen corrosie en roest voorkomen.

Grafiet kan worden gebruikt als potloodstift, pigment en polijstmiddel.Na een speciale bewerking kan grafiet worden gebruikt voor de productie van diverse speciale materialen voor relevante industriële sectoren.