Le graphite est une forme cristalline du carbone.Système de cristaux hexagonaux, à l'encre de fer de couleur gris foncé.Densité 2,25 g/cm3, dureté 1,5, point de fusion 3652 ℃, point d'ébullition 4827 ℃.Texture douce, avec un toucher lisse et conducteur.Les propriétés chimiques ne sont pas actives, résistantes à la corrosion et ne réagissent pas facilement avec les acides, les alcalis, etc. Le renforcement de la chaleur dans l'air ou l'oxygène peut brûler et générer du dioxyde de carbone.Des oxydants puissants l’oxyderont en acides organiques.Utilisé comme agent antifriction et matériau lubrifiant, dans la fabrication de creusets, d'électrodes, de piles sèches et de mines de crayon.Le graphite de haute pureté peut être utilisé comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires.On l’appelle souvent charbon de bois ou plomb noir car il était auparavant confondu avec le plomb.
Principales utilisations du graphite :
1. Utilisé comme matériau réfractaire : le graphite et ses produits ont des propriétés de résistance et de résistance aux températures élevées et 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 transformateurs de courant positif 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 sont largement fabriqués à partir de 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 présente les caractéristiques de résistance à la corrosion, de bonne conductivité thermique et de faible perméabilité. Il 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, la papeterie, etc., 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 ℃ respectivement dans une atmosphère oxydante ;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 ponçage, 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 dimensions de coulée précises, une douceur de surface et un rendement élevés, et peut être utilisé sans traitement ni léger traitement, économisant ainsi une grande quantité de métal.La production d'alliages durs et d'autres procédés de métallurgie des poudres implique généralement l'utilisation de 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.De plus, le graphite peut également être utilisé comme panneau isolant en graphite et comme base pour la fusion sous vide, avec une résistance à haute température.
6. Utilisé dans l'industrie de l'énergie atomique et l'industrie de la défense nationale : le graphite possède d'excellents modérateurs de neutrons pour une utilisation dans les réacteurs atomiques, et les réacteurs uranium-graphite 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 comme réacteur atomique 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 d’isolation et des matériaux de radioprotection.
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.
8. Le graphite peut être utilisé comme mine de crayon, pigment et agent de polissage.Après un traitement spécial, le graphite peut être transformé en divers matériaux spéciaux destinés à être utilisés dans les départements industriels concernés.
9. Électrode : Le graphite a une bonne conductivité et une faible résistance.Des électrodes de graphite peuvent être produites pour les fours de fusion et les fours à arc électrique dans les usines d’acier et de silicium.
Heure de publication : 30 août 2023