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石墨(graphite)是一种矿物名,通常产于变质岩中,是煤或碳质岩石(或沉积物)受到区域变质作用或岩浆侵入作用形成[1]。石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子,排列方式呈蜂巢式的多个六边形,每层间有微弱的范德华引力。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。石墨是其中一种软的矿物,不透明且触感油腻,颜色由铁黑到钢铁灰,形状呈晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体或散布在变质岩中。 化学性质不活泼,具有耐腐蚀性。
碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。
作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,而且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后黑色金属得到铸件尺寸,表面光洁成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。在生产硬质合金的粉末冶金工艺中,石墨材料通常用于制造烧结用压模和瓷舟。晶体生长坩埚、区域精炼容器、支撑夹具、感应加热器等。都是由高纯度石墨制成的。
此外,石墨还可作为真空熔炼石墨隔热板和底座、高温电阻炉管、棒、板、栅等的部件。
石墨制品是以石油焦和针状焦为原料,以煤焦油沥青为粘结剂,经煅烧、配料、混捏、压制、焙烧、石墨化和机械加工而成。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形,能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工较深窄筋部位的情况下,如果局部变高,则铜电极容易产生弯曲变形,但石墨电极不会这样; 对于长宽比大的铜电极,加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸,但不需要石墨电极。
石墨电极生产的主要原料为石油焦,普通电力石墨电极可添加少量沥青焦炭,石油焦和沥青焦炭的硫含量均不得超过0.5%。 在制造高功率或功率石墨电极时,需要进行针状的聚焦。 铝用阳极生产的主要原料为石油焦,控制硫含量在1.5%~2%以下,石油焦和沥青焦应符合国家有关质量标准。