Grafiittimateriaalien ominaisuudet ja käyttöalue

Hiilimateriaalit ovat epäorgaanisia ei-metallisia materiaaleja, jotka koostuvat pääasiassa hiilielementeistä. Hiilimateriaalit koostuvat pohjimmiltaan ei-grafiittisesta hiilestä, kun taas grafiittimateriaalit koostuvat pääasiassa grafiittisesta hiilestä. Grafiitti voidaan jakaa luonnongrafiittiin ja keinotekoiseen grafiittiin.
Grafiittimateriaali koostuu pääasiassa monikiteisestä grafiitista. Grafiitti on kerrostettu kide, jonka hiiliatomien välissä on kuusikulmainen tasoverkko. Vaikka grafiitti on epäorgaaninen ei-metallinen materiaali, sitä kutsutaan puolimetalliksi sen hyvän lämpösähköisen johtavuuden vuoksi. Grafiitilla on korkeampi lämmönjohtavuus kuin joillakin metalleilla, ja sillä on myös paljon pienempi lämpölaajenemiskerroin kuin metalleilla ja korkea kemiallinen stabiilisuus, mikä tekee siitä arvokkaan teknisissä sovelluksissa. Grafiitti on kemiallisesti inerttiä hapettamattomissa väliaineissa ja sillä on hyvä korroosionkestävyys. Lukuun ottamatta vahvoja happoja ja voimakkaita hapettavia aineita, grafiitti ei ole alttiina muiden happojen, alkalien ja suolojen korroosiolle eikä ole yhteensopiva minkään orgaanisen yhdisteen kanssa.
Grafiittimateriaali on myös eräänlainen korkeita lämpötiloja kestävä materiaali. Grafiitti ei sula korkeissa lämpötiloissa. Kaasutuslämpötila on erittäin korkea, mutta 3350 18 alkaa sublimoitua kaasuksi normaalipaineessa. Yleensä materiaalien lujuus laskee asteittain korkeissa lämpötiloissa, kun taas grafiitin lujuus kasvaa lämpötilan myötä, kun se on 2500 'C:n sisällä. Kun se on yli 2000 astetta, sen lujuus on kaksi kertaa normaalilämpötilaan verrattuna. Grafiittimateriaalilla on myös erinomainen lämpöiskun kestävyys, joten grafiittimateriaaleilla on ainutlaatuisia etuja korkeiden lämpötilojen materiaaleina.
Grafiittimateriaalista on tullut korvaamaton rakennemateriaali, korkean lämpötilan materiaali, johtava materiaali, kulutusta kestävä materiaali ja toiminnallinen materiaali kansantalouden kehityksessä korkean lämpötilalujuuden, johtavan lämmönsiirron, lämpöiskun kestävyyden, korroosionkestävyyden, hyvän voitelun vuoksi ja muita etuja. Tällä hetkellä grafiittimateriaaleja on käytetty laajalti metallurgiassa, kemianteollisuudessa, elektroniikassa, sähkölaitteissa, koneissa, ydinenergiassa, ilmailuteollisuudessa ja muilla aloilla, ja niitä voidaan käyttää elektrodeina, elektrolyyttisinä anodeina, muotteina ja korkean lämpötilan laakereina; Pintapinnoite, jota käytetään neutronien hidastusmateriaalina ja ydinpolttoaineena ydinreaktorissa; Ilmailualalla grafiittimateriaaleja voidaan käyttää keinotekoisissa satelliittiantenneissa, avaruussukkuloiden koteloissa, rakettigeneraattoreiden suuttimen kurkun vuorauksissa ja muissa komponenteissa.