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石墨的一個(gè)主要用途是生產(chǎn)耐火材料,包括耐火磚,坩堝,連續(xù)鑄造粉,鑄模芯,鑄模洗滌劑和耐高溫材料。近年來(lái),耐火材料工業(yè)中兩個(gè)重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內(nèi)襯中被廣泛應(yīng)用,以及鋁碳磚在連續(xù)鑄造中的應(yīng)用。生產(chǎn)的石墨原料有:天然石莫、石油焦、瀝青焦、冶金焦、無(wú)煙煤、炭黑等。使石墨耐火材料與煉鋼業(yè)緊密相連,全世界煉鋼業(yè)約消耗的耐火材料。
鎂碳磚鎂碳耐火材料是年代中期,由美國(guó)研制成功,年代,日本煉鋼業(yè)開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉中。鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的爐襯。
人們常見(jiàn)的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片.當(dāng)把石墨片剝成單層之后,這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯石墨烯出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中是在2004年,當(dāng)時(shí),英國(guó)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃塞洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡(jiǎn)單的方法得到越來(lái)越薄的石墨薄片.他們從石墨中剝離出石墨片,然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二.不斷地這樣操作,于是薄片越來(lái)越薄,后,他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片,這就是石墨烯.石墨烯的另一特性是,其導(dǎo)電電子不僅能在晶格中無(wú)障礙地移動(dòng),而且速度極快,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電子在金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的移動(dòng)速度.還有,其導(dǎo)熱性超過(guò)現(xiàn)有一切已知物質(zhì)。人們對(duì)金剛石合成用石墨結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)給予很大關(guān)注,但至今對(duì)這個(gè)問(wèn)題仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一認(rèn)識(shí),某些研究者斷言,石墨化程度較高的石墨對(duì)合成金剛石的質(zhì)量有非常好的影響。
作為導(dǎo)電材料使用。用電弧爐或礦熱電爐冶煉各種合金鋼、強(qiáng)大的電流通過(guò)炭素電極(或連續(xù)自焙電極———即電極糊)或石墨化電極導(dǎo)入電爐的熔煉區(qū)產(chǎn)生電弧,使電能轉(zhuǎn)化成熱能,溫度升高到2000攝氏度左右,,從而達(dá)到冶煉或反應(yīng)的要求。金屬鎂、鋁、鈉一般用熔 鹽電解制取,這時(shí)電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電材料都是采用石墨化電極或連續(xù)自焙電極(陽(yáng)極糊、有時(shí)用預(yù)焙陽(yáng)極)。熔鹽電解的溫度 一般在1000攝氏度以下。但是,發(fā)泡產(chǎn)生的氣孔大小不均勻或膨脹高度過(guò)高會(huì)使發(fā)泡層蓬松,在火焰氣浪的沖刷下往往受力不均或強(qiáng)度不夠而出現(xiàn)開裂、脫落的現(xiàn)象,從而失去防火效果。生產(chǎn)和氣的鹽溶液電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電材料,一般都用石墨化陽(yáng)極。生產(chǎn)金剛砂(碳化硅)使用的電阻爐的爐頭導(dǎo) 電材料,也是使用石墨化電極。 除上述用途外,炭和石墨制品作為導(dǎo)電材料廣泛用于電機(jī)制造工業(yè) 作為滑環(huán)和電刷,此外還用作干電池中的炭棒,探照燈或產(chǎn)生弧光用的弧光炭棒,整流器中的陽(yáng)極等。