石墨是元素碳的一種同素異形體，每個(gè)碳原子的周邊連結(jié)著另外三個(gè)碳原子（排列方式呈蜂巢式的多個(gè)六邊形）以共價(jià)鍵結(jié)合，構(gòu)成共價(jià)分子。由于每個(gè)碳原子均會(huì)放出一個(gè)電子，那些電子能夠自由移動(dòng)，因此石墨屬于導(dǎo)電體。石墨是其中一種最軟的礦物，它的用途包括制造鉛筆芯和潤(rùn)滑劑。碳是一種非金屬元素，拉丁語(yǔ)為Carbonium。

石墨的特性

石墨及其制品具有高強(qiáng)耐酸性、抗腐蝕和耐高溫3000℃以及耐低溫-204℃等優(yōu)良特性，被廣泛的應(yīng)用在冶金、化工、石油化工、高能物理、航天、電子等方面。石墨的具體特性大致有以下幾種：

1、超強(qiáng)的耐高溫特性

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、石墨制品具有很好的導(dǎo)熱性、抗熱震性。石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫度突變時(shí)，石墨的體積變化不大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。

3、石墨制品具有化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。石墨在常溫下具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，不受任何強(qiáng)酸，強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑的侵蝕。

4、石墨制品環(huán)保健康，無(wú)放射性污染，耐高溫。碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過(guò)至少十幾個(gè)晝夜的石墨化過(guò)程才能成為石墨，因此，石墨中的有毒有害物質(zhì)早已釋放殆盡，至少在2000度以內(nèi)是非常穩(wěn)定的。

5、石墨制品具有很好的吸附性。炭的空隙結(jié)構(gòu)使炭具有很好的吸附性，故炭常被用作吸附材料，用于吸附水分、氣味、有毒物質(zhì)等。

石墨的具體用途

1、作耐火材料包括耐火磚，坩禍，連續(xù)鑄造粉，鑄模芯，鑄模洗滌劑和耐高溫材料。

鎂碳磚鎂碳耐火材料是60 年代中期，由美國(guó)研制成功;在世界范圍內(nèi)鎂碳磚已大量用于煉鋼，并已成為石墨的一種傳統(tǒng)用途。鋁碳磚鋁碳耐火材料主要用于連續(xù)鑄造，扁鋼坯自位輸管道的保護(hù)罩，水下噴管以及油井爆破筒等。

用石墨制造的成型和耐火的坩鍋及其有關(guān)制品，例如坩鍋，曲頸瓶，塞頭和噴嘴等，具有高耐火性，低的熱膨脹性，熔煉金屬過(guò)程中，受到金屬浸潤(rùn)和沖刷時(shí)亦穩(wěn)定，高溫下良好的熱震穩(wěn)定性和優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性，所以石墨增禍及其有關(guān)制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。

2、煉鋼

石墨和其他雜質(zhì)材料用于煉鋼工業(yè)時(shí)可作為增碳劑。滲碳使用的碳質(zhì)材料的范圍，很廣，包括人造石墨，石油焦，冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內(nèi)煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。

3、作導(dǎo)電材料

石墨在電氣工業(yè)中廣泛用來(lái)作電極，電刷，碳棒，碳管，水銀整流器的正極，石墨墊圈，電話零件，電視機(jī)顯像管的涂層等等。其中以石墨電極應(yīng)用最廣，在冶煉各種合金鋼，鐵合金時(shí)，大量使用石墨電極。電氣工業(yè)中所使用的石墨，對(duì)粒度和品位要求很高。

4、作耐磨和潤(rùn)滑材料

石墨在機(jī)械工業(yè)中常作潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速，高溫，高壓的條件下使用，而石墨耐磨材料可以在一200 ℃一2000 ℃溫度并在很高的滑動(dòng)速度下(loom
/ s )不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞環(huán)，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，勿需加入潤(rùn)滑油，石墨乳也是許多金屬加工(拔絲，拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。

5、作耐腐蝕材料

石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)特殊加工的石墨，具有耐腐蝕，導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，而廣泛用于制作熱交換器，反應(yīng)槽，凝縮器，燃燒塔，吸收塔，冷卻器，加熱器，過(guò)濾器，泵等設(shè)備。這些設(shè)備用于石油化工，濕法冶金，酸堿生產(chǎn)，合成纖維，造紙等工業(yè)部門，可節(jié)省大量的金屬材料。

6、用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè)

石墨具有良好的中子減速性能，最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中，"鈾一石墨"反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨完全可以滿足上述要求。

7、作防垢防銹材料。

石墨能防止鍋爐結(jié)垢。有試驗(yàn)表明，在水中加入一定量的石墨粉，能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐和防銹。

8、石墨新用途

1) 柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨，是70 年代開(kāi)發(fā)的一種新的石墨制品。1971 年美國(guó)研究成功柔性石墨密封材料，解決了原子能閥門泄漏問(wèn)題，隨后德，日，法也開(kāi)始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外，還具有特殊的柔性和彈性。因此，是一種理想的密封材料，廣泛用于石油化工，原子能等工業(yè)領(lǐng)域，國(guó)際市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。

2) 制作半金屬摩擦材料。自70 年代以來(lái)，離合器和自動(dòng)襯廣泛使用半金屬摩擦材料。半金屬摩擦材料是將石墨和金屬粉，鋼纖維，陶土粉用合成樹(shù)脂粘結(jié)而成。這些自動(dòng)襯主要可用于高速設(shè)備，如飛機(jī)，卡車以及越野車的制動(dòng)裝置和離合器片。