Charakterystyka i zakres zastosowań materiałów grafitowych

Materiały węglowe to nieorganiczne materiały niemetaliczne składające się głównie z pierwiastków węglowych. Materiały węglowe składają się zasadniczo z węgla niegrafitowego, podczas gdy materiały grafitowe składają się głównie z węgla grafitowego. Grafit można podzielić na grafit naturalny i grafit sztuczny.
Materiał grafitowy składa się głównie z grafitu polikrystalicznego. Grafit to warstwowy kryształ z sześciokątną płaską siatką między atomami węgla. Chociaż grafit jest nieorganicznym materiałem niemetalicznym, nazywany jest półmetalem ze względu na dobre przewodnictwo termoelektryczne. Grafit ma wyższą przewodność termoelektryczną niż niektóre metale, a także znacznie niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż metale i wysoką stabilność chemiczną, co czyni go cennym w zastosowaniach inżynierskich. Grafit jest chemicznie obojętny w mediach nieutleniających i ma dobrą odporność na korozję. Poza silnymi kwasami i silnymi utleniaczami, grafit nie podlega korozji innych kwasów, zasad i soli oraz nie jest kompatybilny z żadnymi związkami organicznymi.
Materiał grafitowy jest również rodzajem materiału odpornego na wysokie temperatury. Grafit nie topi się w wysokich temperaturach. Temperatura zgazowania jest bardzo wysoka, ale 3350 18 zaczyna sublimować do stanu gazowego pod normalnym ciśnieniem. Ogólnie rzecz biorąc, wytrzymałość materiałów maleje stopniowo w wysokiej temperaturze, podczas gdy wytrzymałość grafitu wzrasta wraz z temperaturą, gdy mieści się w granicach 2500 ° C. Gdy jest powyżej 2000 stopni, jego siła jest dwukrotnie większa niż w normalnej temperaturze. Materiały grafitowe mają również doskonałą odporność na szok termiczny, więc materiały grafitowe mają wyjątkowe zalety jako materiały wysokotemperaturowe.
Materiał grafitowy stał się nieodzownym materiałem konstrukcyjnym, materiałem wysokotemperaturowym, materiałem przewodzącym, materiałem odpornym na zużycie i materiałem funkcjonalnym w rozwoju gospodarki narodowej ze względu na swoją wytrzymałość na wysoką temperaturę, przewodzące przenoszenie ciepła, odporność na szok termiczny, odporność na korozję, dobre smarowanie i inne zalety. Obecnie materiały grafitowe są szeroko stosowane w metalurgii, przemyśle chemicznym, elektronice, urządzeniach elektrycznych, maszynach, energetyce jądrowej, przemyśle lotniczym i innych sektorach i mogą być stosowane jako elektrody, anody elektrolityczne, formy i łożyska wysokotemperaturowe; Powłoka powierzchniowa stosowana jako materiał spowalniający neutrony i paliwo jądrowe w reaktorze jądrowym; W dziedzinie lotnictwa i kosmonautyki materiały grafitowe mogą być wykorzystywane do produkcji sztucznych anten satelitarnych, obudów promów kosmicznych, okładzin gardzieli dysz generatorów rakietowych i innych elementów.