西格里石墨GFA15電子石墨模具石墨感應爐

模具石墨

 

機械工業(yè)中的鑄造行業(yè)大量使用石墨材料作為加壓鑄造、離心鑄造、超硬合金的熱擠壓等加工的模具，大到火車車輪，小到精密零件都可以使用石墨模具。石墨模具可多次重復使用，脫模后的鑄件具有較高的光潔度，有的無需進一步加工即可使用。用作鑄造模具的石墨材料應該是質地致密、熱膨脹系數(shù)較低、抗氧化性能較好的石墨，用于鑄 造尺寸較大的鑄件的石墨可以用較粗的粒度組成，而用于鑄造小型精密零件的石墨必須使用細顆粒結構的石墨。

 

在模具石墨中以金屬連續(xù)鑄造石墨的質量要求最嚴，要求其熱導率高，熱穩(wěn)定性和耐熱沖擊性好，潤滑性好，不與熔融金屬浸潤，不與鑄造金屬反應，容易加工成尺寸精確的模具。

合成金剛石用石墨

 

工業(yè)上金剛石是重要的切割和研磨材料，但是天然開采的金剛石產量很少，且價格昂貴。石墨和金剛石同屬于碳元素，只是結晶形態(tài)不同，在高溫、高壓下石墨可轉化成金剛石結晶形態(tài)，早在1954年瑞典和美國相繼成功合成人造金剛石成功，中國也在20世紀60年代合成了人造金剛石，并在20世紀70年代生產出合成人造金剛石的專用石墨材料，形成了一定的生產規(guī)模，中國生產的合成金剛石專用石墨分為3類，特點及用途見圖表。

用于原子能工業(yè)和國防工業(yè):石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應堆中，鈾一石墨反應堆是應用較多的一種原子反應堆。作為動力用的原子能反應堆中的減速材料應當具有高熔點，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應堆用的石墨純度要求很高，雜質含量不應超過幾十個PPM。特別是其中硼含量應少于0.5PPM。在國防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料的石墨噴嘴，石墨鼻錐，宇宙航行設備的零件，隔熱材料和防射線材料。

 

 

石墨爐原子吸收光譜法是一種運用有石墨涂層的的熔爐，使樣本蒸發(fā)的光譜測定法。簡而言之，這項技術是基于這樣一個事實，即自由原子可以吸收一定頻率的光和帶有特殊利益元素的波長。在一定范圍內，被吸收的光波可以直接與所要分析的的物體聯(lián)系起來。許多元素的自由原子可以用高溫從樣本中提取。在石墨爐原子吸收光譜法中，樣本儲存在有石墨或熱解碳涂層的小石墨立方體中，這個立方體將來可以通過加熱來使樣本蒸發(fā)和分解過程。我們可以根據(jù)已知的濃度來校正儀器，從而通過工作曲線來決定濃縮程度。和原子吸附相比，石墨爐主要有有以下優(yōu)勢：

 

 

對于許多元素來說，石墨爐探測范圍可達十億分之一；

采用改良型設備，阻礙降至��；

通過原子吸收大量基質，石墨爐可以探測絕大多數(shù)已知元素。 

 

石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面，較高的散射截面用以慢化中子，低的吸收截面防止中子被吸收，使得核反應堆能夠利用少量燃料達到臨界或正常運行。

石墨是耐高溫材料，它的三相點，15MPa時為4024℃，因此不能采用熔化、鑄造、鍛造等熱加工方法制造而只能采用類似粉末冶金的方法。它不像金屬那樣強度隨溫度而下降，而是略有增加，在2000℃以下應用，不會出現(xiàn)問題。

石墨有良好的導熱性能，在堆內可以有效地降低溫度梯度，不致產生太大的熱應力。

石墨化學性質非常穩(wěn)定。除了高溫下的氧化、水蒸氣外，可以耐酸、堿、鹽的腐蝕，因而可以用作熔鹽核反應堆和鈾鉍核反應堆的堆芯構件。

石墨抗輻照性能好，能長期在堆內服役30～40年。

石墨可加工性好，可以加工成各種形狀的構件。

石墨原料豐富，價格便宜，容易制成純度高、強度大、不同密度要求的各種核石墨，但石墨也有缺點，它是各向異性晶體結構，成層狀分布，原子密集于a、b晶面，同層原子近距離為0.141nm，相互為共價結合，具有較強的結合力；而層距離為0.335nm，層間結合力為范德瓦爾力，結合力較弱。這種各向異性在石墨的物理、強度、輻照等行為中都會強烈地表現(xiàn)出來。