模具在家電、汽車、機(jī)電、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域日益成為工業(yè)化批量生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備，承擔(dān)了這些工業(yè)中60%-90%的產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)。在過去十年中，熱裝夾頭已在北美模具行業(yè)被普遍接受，其應(yīng)用日益廣泛，從而幫助模具加工車間保持其全球競爭力。近年來高速銑削突破了傳統(tǒng)銑削難以加工高硬、高強(qiáng)、高韌模具材料的限制。但電火花加工具有加工精度和表面質(zhì)量高，可加工范圍寬，特別是在復(fù)雜、精密、薄壁、窄縫、高硬材料的模具型腔加工中的優(yōu)勢(shì)是高速銑削所不能比擬的，因此放電加工將仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機(jī)械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性，逐漸代替銅電極成為電加工電極的主流?！∈姌O與銅相比，有著消耗少、放電速度快、重量輕以及熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性，因此逐漸代替銅電極成為放電加工電極的主流。相比之下，石墨電極材料具有以下優(yōu)勢(shì)：

速度快：石墨放電比銅快2-3倍，材料不易變形，在薄筋電極的加工上優(yōu)勢(shì)明顯，銅的軟化點(diǎn)在1000度左右，容易因受熱而產(chǎn)生變形，石墨的升華溫度為3650度左右。

石墨由于其特殊結(jié)構(gòu)，而具有如下特殊性質(zhì)：

1）耐高溫性：石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，沸點(diǎn)為4250℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在2000℃時(shí)，石墨強(qiáng)度提高一倍。  

2）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性：石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。目前,人們往往忽視了石墨的電化學(xué)腐蝕,對(duì)提高石墨材料的電化學(xué)耐腐蝕性的研究相對(duì)較少。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來傳輸電荷。

石墨模具的優(yōu)良性能

1.優(yōu)良的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性能　

2.線膨脹系數(shù)低等很好的熱穩(wěn)定性能及抗加熱沖擊性　

3.耐化學(xué)腐蝕與多數(shù)金屬不易發(fā)生反應(yīng)　

4.在高溫下（在多數(shù)銅基胎體燒結(jié)溫度800℃以上）強(qiáng)度隨溫度升高而增大　

5.具有良好的潤滑和抗磨性　

6.易于加工，機(jī)械加工性能好，可以制作成形狀復(fù)雜、精度高的模具

產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、紡織、機(jī)電、金剛石工具等各行業(yè)。近年來，產(chǎn)品越來越多的服務(wù)于礦山系統(tǒng)、柴油機(jī)系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。部分技術(shù)已達(dá)國內(nèi)水平。

石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物

石墨是碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物，它的結(jié)晶格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu)，石墨具有導(dǎo)電性，與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)，它們互為同素異形體，石墨在工業(yè)上運(yùn)用極廣，用于制作冶煉上的高溫坩堝、機(jī)械工業(yè)的潤滑劑、制作電極和鉛筆芯，石墨廣泛用于冶金工業(yè)的耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑等，鱗片石墨經(jīng)過深加工，又可生產(chǎn)出石墨乳、石墨密封材料與復(fù)合材料、石墨制品、石墨減磨添加劑等高新技術(shù)產(chǎn)品，成為各個(gè)工業(yè)部門的重要非金屬礦物原料。石墨材料熱膨脹系數(shù)只有銅材的1/30重量輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電極進(jìn)行放電加工時(shí)，能有效降低機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān)，更適用于大型模具的應(yīng)用。

石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)，石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，它們互為同素異形體，石墨的溶點(diǎn)也很高，化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定，石墨是在高溫下形成，分布廣是石墨的變質(zhì)礦床，系由富含有機(jī)質(zhì)或碳質(zhì)的沉積巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用而成，石墨質(zhì)軟，黑灰色；活性炭中除碳元素外，還包含兩類摻和物：一類是化學(xué)結(jié)合的元素，主要是氧和氫，這些元素是由于未完全炭化而殘留在炭中，或者在活化過程中，外來的非碳元素與活性炭表面化學(xué)結(jié)合，如用水蒸氣活化時(shí)，活性炭表面被氧化或水蒸氣氧化。有油膩感，可污染紙張，石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質(zhì)，它們互為同素異形體。

石墨的工藝特性主要決定于它的結(jié)晶形態(tài)，石墨在工業(yè)上運(yùn)用極廣，幾乎每個(gè)行業(yè)都會(huì)用到，石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片，石墨工業(yè)上多用的是人造石墨，石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，石墨潤滑性能越好，也就是特種石墨，石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，沸點(diǎn)為4250℃，石墨即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。美國建筑石墨模具年產(chǎn)量近10年來一直保持在270萬噸左右，占其石墨模具總產(chǎn)量的52%。