Le graphite est un allotrope de carbone élémentaire, où chaque atome de carbone est entouré de trois autres atomes de carbone (disposés selon un motif en nid d'abeille avec plusieurs hexagones) qui sont liés de manière covalente pour former des molécules covalentes.

En raison de sa structure particulière, le graphite possède les propriétés particulières suivantes :

1) Résistance à haute température : Le point de fusion du graphite est de 3850 ± 50 ℃ et le point d’ébullition est de 4250 ℃.Même après avoir été brûlé par un arc à ultra haute température, la perte de poids est très faible et le coefficient de dilatation thermique est également très faible.La résistance du graphite augmente avec la température et à 2000 ℃, la résistance du graphite double.

2) Conductivité et conductivité thermique : La conductivité du graphite est cent fois supérieure à celle des minéraux non métalliques généraux.La conductivité thermique dépasse celle des matériaux métalliques tels que l'acier, le fer et le plomb.La conductivité thermique diminue avec l'augmentation de la température et même à des températures extrêmement élevées, le graphite devient un isolant.Le graphite peut conduire l'électricité car chaque atome de carbone dans le graphite ne forme que trois liaisons covalentes avec d'autres atomes de carbone, et chaque atome de carbone conserve toujours un électron libre pour transférer les charges.

3) Lubrification : Les performances de lubrification du graphite dépendent de la taille des flocons de graphite.Plus les flocons sont gros, plus le coefficient de frottement est faible et meilleures sont les performances de lubrification.

4) Stabilité chimique : le graphite a une bonne stabilité chimique à température ambiante et peut résister à la corrosion par les acides, les alcalis et les solvants organiques.

5) Plasticité : Le graphite a une bonne ténacité et peut être broyé en feuilles très fines.

6) Résistance aux chocs thermiques : Le graphite peut résister à des changements de température drastiques sans dommage lorsqu’il est utilisé à température ambiante.Lorsque la température change soudainement, le volume de graphite ne change pas beaucoup et ne se fissure pas.

Usage:
1. Utilisé comme matériau réfractaire : le graphite et ses produits ont les propriétés de résistance à haute température et de haute résistance.Ils sont principalement utilisés dans l’industrie métallurgique pour fabriquer des creusets en graphite.Dans la fabrication de l'acier, le graphite est couramment utilisé comme agent protecteur pour les lingots d'acier et comme revêtement pour les fours métallurgiques.

2. Comme matériau conducteur : utilisé dans l'industrie électrique pour fabriquer des électrodes, des balais, des tiges de carbone, des tubes de carbone, des électrodes positives pour redresseurs au mercure, des joints en graphite, des pièces de téléphone, des revêtements pour tubes de télévision, etc.

3. En tant que matériau lubrifiant résistant à l'usure : le graphite est souvent utilisé comme lubrifiant dans l'industrie mécanique.L'huile lubrifiante ne peut souvent pas être utilisée dans des conditions de vitesse, de température et de pression élevées, tandis que les matériaux en graphite résistant à l'usure peuvent fonctionner sans huile lubrifiante à des vitesses de glissement élevées à des températures de 200 à 2 000 ℃.De nombreux appareils transportant des fluides corrosifs utilisent largement des matériaux en graphite pour fabriquer des coupelles de piston, des bagues d'étanchéité et des roulements, qui ne nécessitent pas l'ajout d'huile lubrifiante pendant le fonctionnement.L'émulsion de graphite est également un bon lubrifiant pour de nombreux traitements des métaux (tréfilage, tréfilage de tubes).
4. Le graphite a une bonne stabilité chimique.Le graphite spécialement traité, présentant des caractéristiques telles que la résistance à la corrosion, une bonne conductivité thermique et une faible perméabilité, est largement utilisé dans la production d'échangeurs de chaleur, de réservoirs de réaction, de condenseurs, de tours de combustion, de tours d'absorption, de refroidisseurs, de réchauffeurs, de filtres et d'équipements de pompage.Largement utilisé dans les secteurs industriels tels que la pétrochimie, l’hydrométallurgie, la production acido-basique, les fibres synthétiques et la fabrication du papier, il permet d’économiser une grande quantité de matériaux métalliques.

La variété de graphite imperméable varie en termes de résistance à la corrosion en raison des différentes résines qu'elle contient.Les imprégnateurs de résine phénolique sont résistants aux acides mais pas aux alcalis ;Les imprégnateurs de résine d’alcool furfurylique sont à la fois résistants aux acides et aux alcalis.La résistance thermique des différentes variétés varie également : le carbone et le graphite peuvent résister à 2 000-3 000 ℃ dans une atmosphère réductrice et commencer à s'oxyder à 350 ℃ et 400 ℃ dans une atmosphère oxydante, respectivement ;La variété de graphite imperméable varie en fonction de l'agent d'imprégnation et il résiste généralement à la chaleur jusqu'à moins de 180 ℃ par imprégnation avec de l'alcool phénolique ou furfurylique.

5. Utilisé pour le moulage, le tournage du sable, le moulage et les matériaux métallurgiques à haute température : en raison du faible coefficient de dilatation thermique du graphite et de sa capacité à résister aux changements de refroidissement et de chauffage rapides, il peut être utilisé comme moule pour la verrerie.Après avoir utilisé du graphite, le métal noir peut obtenir des pièces moulées avec des dimensions précises, une surface lisse et un rendement élevé.Il peut être utilisé sans traitement ou léger traitement, économisant ainsi une grande quantité de métal.Les procédés de métallurgie des poudres, tels que la production d'alliages durs, utilisent généralement des matériaux en graphite pour fabriquer des bateaux en céramique destinés au pressage et au frittage.Le creuset de croissance cristalline, le conteneur de raffinage régional, le support, le chauffage par induction, etc. en silicium monocristallin sont tous traités à partir de graphite de haute pureté.En outre, le graphite peut également être utilisé comme panneau isolant en graphite et comme base pour la fusion sous vide, ainsi que comme composants tels que des tubes de four à haute température, des tiges, des plaques et des grilles.

6. Utilisé dans l'industrie de l'énergie atomique et l'industrie de la défense nationale : le graphite possède d'excellents modérateurs de neutrons utilisés dans les réacteurs atomiques, et les réacteurs à graphite d'uranium sont un type de réacteur atomique largement utilisé.Le matériau de décélération utilisé dans les réacteurs atomiques pour l'énergie doit avoir un point de fusion, une stabilité et une résistance à la corrosion élevés, et le graphite peut répondre pleinement aux exigences ci-dessus.Les exigences de pureté pour le graphite utilisé dans les réacteurs atomiques sont très élevées et la teneur en impuretés ne doit pas dépasser des dizaines de ppm.En particulier, la teneur en bore doit être inférieure à 0,5 ppm.Dans l'industrie de la défense nationale, le graphite est également utilisé pour fabriquer des tuyères pour fusées à combustible solide, des cônes avant pour missiles, des composants pour équipements de navigation spatiale, des matériaux isolants et des matériaux anti-rayonnement.

7. Le graphite peut également empêcher le tartre de la chaudière.Des tests unitaires pertinents ont montré que l'ajout d'une certaine quantité de poudre de graphite (environ 4 à 5 grammes par tonne d'eau) à l'eau peut empêcher l'entartrage de la surface de la chaudière.De plus, le revêtement en graphite des cheminées métalliques, des toits, des ponts et des pipelines peut prévenir la corrosion et la rouille.

Le graphite peut être utilisé comme mine de crayon, pigment et agent de polissage.Après un traitement spécial, le graphite peut être utilisé pour produire divers matériaux spéciaux destinés aux secteurs industriels concernés.