Grafiitin ominaisuudet ja sovellukset

Grafiitin suorituskyky liittyy läheisesti sen sisältämiin epäpuhtauksiin. Luonnollisella grafiitissa on pieni määrä epäpuhtauksia ja suuri määrä epäpuhtauksia, joten yleensä käytetään keinotekoista grafiittia. Äskettäin kemiallisen höyryn laskeutumisen valmistama pyrolyyttinen grafiitti on ilmestynyt, ja sen anisotropia on erityisen näkyvä. Grafiitissa on myös suuri määrä huokosia, joten se voi absorboida kaasua, ja muotoominaisuudet (avoin, suljettu) ja huokosten lukumäärä vaikuttaa myös lujuuteen, sähköisiin ominaisuuksiin jne.

Grafiitin joitain fysikaalisia ominaisuuksia on esitetty taulukossa. Kuten taulukosta voidaan nähdä, grafiitin sulamispiste on erittäin korkea, ja grafiitin lämmönjohtavuus tason suuntaiseen suuntaan on verrattavissa kuparin suuntaan, mutta lämmön laajennuskerroin on pienempi kuin volframi. Lisäksi grafiitin lujuus kasvaa lämpötilan noustessa 24 0 0 ~ 2600 asteeseen ja laskee sitten voimakkaasti. Lujuus 2500 asteessa on noin kaksi kertaa huoneenlämpötilassa. Grafiitti on erittäin hauras huoneenlämpötilassa, ja sen plastisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Grafiittia ei voida hitsata, joten grafiittielektrodit voidaan kiinnittää vain ruuvilla tai asettamalla ruuvit, akselit jne. Elektrodien pieniin reikiin. Koska grafiitti on löysä ja huokoinen, sitä ei voida puhdistaa missään liuottimessa. Se voidaan sijoittaa ilmaan lyhyen ajan ja lämmittää yli 1000 asteeseen leipomiseksi epäpuhtauksien, pölyn ja epätäydellisesti grafiitidun hiilen polttamiseksi. Sitten se on lämmitettävä tyhjiöuunissa kaasunvaihtoa varten (lämmitetään 1400 asteeseen, 20 ~ 30 minuuttia). Tämä johtuu siitä, että grafiitti absorboi usein suuren määrän kaasua, kuten H2, N2, CO, CO2 ja O2. Grafiitti ei toimi yleisten kemiallisten liuottimien parissa, mutta se voidaan liuottaa seuraavaan sekoitettuun liuokseen kolloidisen grafiittihapon muodostamiseksi. HNO3 (20cm3) + H2SO4 (40 cm3) + kclo3 (0,02 kg) voi liuottaa 0,001 kg grafiittia. Tätä sekoitettua liuosta voidaan puhdistaa lasikuorelle kerrostuneen grafiittikerroksen puhdistamiseen. Koska grafiitissa on voimakkaita pelkistäviä ominaisuuksia, sitä tulisi välttää kosketuksesta lasin tai keramiikan kanssa korkeissa lämpötiloissa, muuten sen alkalimetallit ja muut komponentit vähenevät, aiheuttaen sen jakautumisen vahvan sähkökentän alla, ja grafiittia ja elohopeaa eivät toimi.
Grafiitissa on korkea sulamispiste, hyvä lämmönjohtavuus ja pieni laajennuskerroin. Se on myös musta rungon materiaali, jolla on suuri säteilykerroin, joten se on hyvä materiaali anodien ja ruudukkojen valmistukseen voimaputkissa. Grafiittitangoja voidaan käyttää lämmityselementeinä tyhjiöuunissa.

Kun grafiittia käytetään ruudukkoon, se voi lisätä ruudukkotehoa, elektrodien välinen etäisyys muuttuu vähän, ja ruudukon lämpöelektronien emissio ja sekundaariemissio ovat alhaiset. Tällä hetkellä pyrolyyttiset grafiittikuidot voidaan valmistaa hiekkapuhalluksella, ja ruudukon poikkileikkauspinta-ala voi olla niin pieni kuin 0. 01mm2. Grafiittia käytetään myös elohopeakaari-tasasuuntaajien, kaasun täytettyjen diodien, tyristoreiden ja tyhjiöuunien grafielektrodien anodina.

Grafiittiemulsiota käytetään myös sähköisissä tyhjiölaitteissa. Se valmistetaan liuottamalla grafiittijauhetta (2 ~ 10 μm) vesiliuokseen ja lisäämällä stabilointiaineita, kuten ammoniakkia. Sitä käytetään pääasiassa lasikuoren sisä- ja ulkopintojen peittämiseen johtavana kerroksena tai elektrodin pinnan päällystämiseen säteilykerroin lisäämiseksi.