グラファイトとは何ですか? 黒鉛の性質と機能
グラファイトとは何ですか? 黒鉛の主な性質
1、高温耐性：黒鉛の融点は3850±50度、沸点は4250度、超高温アーク燃焼であっても、重量損失は非常に小さく、熱膨張係数も非常に小さい。 。 黒鉛の強度は温度の上昇とともに強化され、2000度で黒鉛の強度は2倍になります。
2、電気伝導率と熱伝導率：黒鉛の電気伝導率は一般の非金属鉱石の100倍です。 鋼、鉄、鉛などの金属材料よりも高い熱伝導率。 熱伝導率は温度の上昇とともに減少し、極度の高温でもグラファイトは断熱状態になります。 グラファイトの各炭素原子は他の炭素原子と 3 つの共有結合のみを形成し、各炭素原子は電荷を移動するための自由電子を 1 つ保持しているため、グラファイトは電気を通すことができます。
3、潤滑性：グラファイトの潤滑性能はグラファイトフレークのサイズに依存し、フレークが大きくなるほど、摩擦係数が小さくなり、潤滑性能が向上します。
4、化学的安定性：グラファイトは室温で良好な化学的安定性を持ち、酸、アルカリ、有機溶剤の腐食に耐えることができます。
5、可塑性：黒鉛の靭性が良好で、非常に薄いシートに丸めることができます。
6、耐熱衝撃性：グラファイトは室温で使用しても損傷することなく急激な温度変化に耐えることができ、温度が変化してもグラファイトの体積はあまり変化せず、亀裂は発生しません。
グラファイトの利点
(1) より速い処理速度: 通常の状況下では、グラファイトの機械的処理速度は銅の機械処理速度の 2-5 倍速い可能性があります。 放電加工速度は銅に比べて2-3倍速く、材料は変形しにくいため、薄いリブ電極の加工に明らかな利点があります。 銅の軟化点は約1000度であり、熱により変形しやすい。 グラファイトの昇華温度は3650度です。 熱膨張係数は銅のわずか1/30です。
(2) 軽量：グラファイトの密度は銅のわずか 1/5 であり、大型電極の放電時に工作機械 (EDM) の負担を効果的に軽減できます。 大型金型の用途に適しています。
（３）放電消費量が少ない。 スパークオイル中にはC原子も含まれているため、放電加工時に高温によりスパークオイル中のC原子が分解され、黒鉛電極の表面に保護膜が形成され、黒鉛電極の損失を補います。グラファイト電極。
(4) バリがないこと。 銅電極の加工後、バリを除去するために手動でトリミングする必要がありますが、グラファイトはバリなしで加工されるため、コストが大幅に節約され、生産の自動化が容易になります。
(5) グラファイトは研削と研磨が容易です。 グラファイトの切断抵抗は銅の1/5しかないため、手での研削や研磨が容易です。
(6) 材料費の削減と価格の安定化。 近年の銅価格の上昇により、等方性黒鉛の価格は銅よりも低くなり、同じ体積では、カーボンのユニバーサル黒鉛製品の価格は銅よりも30％〜60％低くなり、価格はより安定しており、短期的な価格変動は非常に小さいです。 この比類のない利点により、EDM 電極の選択材料としてグラファイトが徐々に銅に取って代わりました。
グラファイトの主な役割
1、耐火物として：黒鉛とその製品は高温耐性、高強度の特性を持ち、冶金産業では主に黒鉛るつぼの製造に使用され、製鋼ではインゴット、冶金炉のライニングの保護剤として黒鉛が一般的に使用されます。
黒鉛るつぼ
2、導電性材料として: 電気産業で電極、ブラシ、カーボンロッド、カーボンチューブ、水銀陽極、グラファイトワッシャー、電話部品、TV 受像管コーティングなどの製造に使用されます。
グラファイトワッシャー
3、耐摩耗性潤滑材料の場合：グラファイトは機械産業の潤滑剤としてよく使用されます。 高速、高温、高圧の条件下では潤滑油を使用できないことがよくありますが、黒鉛耐摩耗性材料は潤滑油なしで非常に高い滑り速度の200-2000度で使用できます。 多くの腐食性媒体搬送装置では、ピストンカップ、シール、ベアリングなどのグラファイト材料が広く使用されており、稼働時に潤滑油を追加する必要がありません。 グラファイトミルクは、多くの金属加工 (伸線、管伸線) の優れた潤滑剤としても機能します。
グラファイトピストンカップ、シールリングなど
4、グラファイトは良好な化学的安定性を持っています。 耐食性、良好な熱伝導性、低透過性を備えたグラファイトを特殊処理した後、熱交換器、反応タンク、凝縮器、燃焼塔、吸収塔、冷却器、ヒーター、フィルター、ポンプ装置の製造に広く使用されています。 石油化学、湿式精錬、酸およびアルカリの生産、合成繊維、紙、その他の産業分野で広く使用されており、多くの金属材料を節約できます。
反応槽用黒鉛材
5、鋳造、サンディング、プレスおよび高温冶金材料の場合：黒鉛の熱膨張係数が小さく、冷熱を変化させる能力により、ガラス鋳型として使用でき、鋳造後の黒鉛の使用。黒色金属鋳造のサイズは正確で、表面が滑らかで歩留まりが高く、加工せずに使用することも、わずかに加工して使用することもできるため、金属を大量に節約できます。 炭化タングステンおよびその他の粉末冶金プロセスの製造。通常、磁器ボートのプレスおよび焼結用のグラファイト材料で作られます。 単結晶シリコン結晶成長るつぼ、局所精製容器、ブラケット固定具、誘導加熱装置などの加工には、高純度グラファイトが不可欠です。 さらに、グラファイトは、真空溶解グラファイト絶縁プレートおよびベース、高温耐性炉の炉管、ロッド、プレート、グリッドおよびその他の部品としても使用できます。
6、原子力産業および防衛産業で使用されます。黒鉛には原子炉で使用される優れた中性子減速材があり、ウラン黒鉛原子炉はより広く使用されている原子炉です。 原子炉の動力用減速材としては、高い融点、安定性、耐食性が求められるため、グラファイトは上記の要件を十分に満たすことができます。 原子炉で使用される黒鉛の純度は非常に高く、不純物含有量は数十 PPM を超えてはなりません。 特に、ホウ素含有量は 0.5PPM 未満である必要があります。 防衛産業では、グラファイトは固体燃料ロケットのノズル、ミサイルのノーズコーン、宇宙航行機器の部品、断熱材や放射線防護材の製造にも使用されています。
7、黒鉛はボイラーのスケールを防止することもできます。関連する単体テストでは、水に一定量の黒鉛粉末（水 1 トンあたり約 4-5 グラム）を添加すると、ボイラー表面のスケールを防止できることが示されています。 さらに、金属製の煙突、屋根、橋、パイプラインに黒鉛を適用すると、防食および防錆効果が得られます。
8、グラファイトは鉛筆の芯、顔料、研磨剤として使用できます。 黒鉛を特殊加工することにより、関連産業分野向けのさまざまな特殊材料を製造することができます。
9、電極、黒鉛は電極として銅を置き換えることができます。 1960年代には電極材料として銅が広く使われ、その使用率は約90%で、黒鉛はわずか10%程度でした。 21 世紀に入ると、電極材料としてグラファイトを選択するユーザーがますます増え、ヨーロッパでは電極材料の 90% 以上がグラファイトです。 かつては主要な電極材料であった銅は、グラファイトに対する利点をほとんど失っています。 この劇的な変化の原因は何でしょうか? もちろん、グラファイト電極には多くの利点があります。