Egenskaper och tillämpningar av grafit

Prestandan för grafit är nära besläktad med de föroreningar som den innehåller. Naturlig grafit har en liten mängd föroreningar och en stor mängd föroreningar, så konstgjord grafit används vanligtvis. Nyligen har pyrolytisk grafit tillverkad av kemisk ångavsättning dykt upp och dess anisotropi är särskilt framträdande. Det finns också ett stort antal porer i grafit, så det kan absorbera gas, och formegenskaperna (öppna, stängda) och antalet porer påverkar också styrka, elektriska egenskaper etc.

Vissa fysiska egenskaper hos grafit visas i tabellen. Som framgår av tabellen är smältpunkten för grafit extremt hög, och grafitens värmeledningsförmåga i den riktning som är parallell med planet är jämförbar med kopparens, men den termiska expansionskoefficienten är mindre än för volfram. Dessutom ökar styrkan hos grafit med temperaturökningen fram till 24 0 0 ~ 2600 grader och minskar sedan kraftigt. Styrkan vid 2500 grader är ungefär dubbelt så vid rumstemperatur. Grafit är mycket spröd vid rumstemperatur, och dess plasticitet ökar när temperaturen stiger. Grafit kan inte svetsas på plats, så grafitelektroder kan endast fixeras genom att skruva eller infoga skruvar, axlar, etc. i de små hålen på elektroderna. Eftersom grafit är lös och porös kan den inte rengöras i något lösningsmedel. Det kan placeras i luften under en kort tid och värms upp till över 1000 grader för att bakning för att bränna av föroreningar, damm och ofullständigt grafitiserat kol. Då måste den värmas upp i en vakuumugn för avgasning (uppvärmd till 1400 grader, 20 ~ 30 min). Detta beror på att grafit ofta absorberar en stor mängd gas, såsom H2, N2, CO, CO2 och O2. Grafit fungerar inte på allmänna kemiska lösningsmedel, men det kan lösas i följande blandade lösning för att bilda kolloidal grafitisk syra. HNO3 (20cm3) + H2SO4 (40CM3) + KCLO3 (0,02 kg) kan lösa upp 0,001 kg grafit. Denna blandade lösning kan användas för att rengöra grafitskiktet avsatt på glasskalet. Eftersom grafit har starka reducerande egenskaper, bör den undvikas från kontakt med glas eller keramik vid höga temperaturer, annars kommer alkalimetallerna och andra komponenter i den att reduceras, vilket gör att den bryts ned under ett starkt elektriskt fält, och grafit och kvicksilver fungerar inte.
Grafit har en hög smältpunkt, god värmeledningsförmåga och en liten expansionskoefficient. Det är också ett svart kroppsmaterial med en stor strålningskoefficient, så det är ett bra material för att tillverka anoder och rutnät i kraftrör. Grafitstänger kan användas som uppvärmningselement i vakuumugnar.

När grafit används som ett rutnät kan det öka rutnätkraften, avståndet mellan elektroderna förändras lite, och nätens termiska elektronutsläpp och sekundär emission är låg. För närvarande kan pyrolytiska grafitnät göras genom sandblästring, och tvärsnittsområdet för nättråden kan vara så liten som 0. 01mm2. Grafit används också som anoder av kvicksilverbågs likriktare, gasfyllda dioder, tyristorer och grafitelektroder av vakuumugnar.

Grafitemulsion används också i elektriska vakuumanordningar. Det framställs genom att lösa grafitpulver (2 ~ 10μM) i en vattenlösning och tillsätta stabilisatorer såsom ammoniak. Det används främst för att belägga de inre och yttre ytorna på glasskalet som ett ledande skikt, eller för att belägga elektrodytan för att öka strålningskoefficienten.