Graphit ist ein Allotrop aus elementarem Kohlenstoff, wobei jedes Kohlenstoffatom von drei anderen Kohlenstoffatomen umgeben ist (in einem wabenartigen Muster mit mehreren Sechsecken angeordnet), die kovalent verbunden sind, um kovalente Moleküle zu bilden.

Aufgrund seiner besonderen Struktur weist Graphit folgende besondere Eigenschaften auf:

1) Hohe Temperaturbeständigkeit: Der Schmelzpunkt von Graphit beträgt 3850 ± 50 °C und der Siedepunkt beträgt 4250 °C.Auch nach dem Brennen durch einen Ultrahochtemperaturlichtbogen ist der Gewichtsverlust sehr gering und auch der Wärmeausdehnungskoeffizient ist sehr gering.Die Festigkeit von Graphit nimmt mit der Temperatur zu und bei 2000 °C verdoppelt sich die Festigkeit von Graphit.

2) Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit: Die Leitfähigkeit von Graphit ist hundertmal höher als die allgemeiner nichtmetallischer Mineralien.Die Wärmeleitfähigkeit übertrifft die von Metallmaterialien wie Stahl, Eisen und Blei.Die Wärmeleitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab und selbst bei extrem hohen Temperaturen wird Graphit zum Isolator.Graphit kann Elektrizität leiten, da jedes Kohlenstoffatom im Graphit nur drei kovalente Bindungen mit anderen Kohlenstoffatomen eingeht und jedes Kohlenstoffatom noch ein freies Elektron zur Ladungsübertragung behält.

3) Schmierfähigkeit: Die Schmierleistung von Graphit hängt von der Größe der Graphitflocken ab.Je größer die Flocken sind, desto kleiner ist der Reibungskoeffizient und desto besser ist die Schmierleistung.

4) Chemische Stabilität: Graphit hat eine gute chemische Stabilität bei Raumtemperatur und kann Säure-, Alkali- und organischen Lösungsmittelkorrosion widerstehen.

5) Plastizität: Graphit hat eine gute Zähigkeit und kann zu sehr dünnen Platten gemahlen werden.

6) Thermoschockbeständigkeit: Graphit kann bei Verwendung bei Raumtemperatur drastischen Temperaturschwankungen unbeschadet standhalten.Wenn sich die Temperatur plötzlich ändert, ändert sich das Volumen des Graphits nicht wesentlich und es kommt nicht zu Rissen.

Verwendung:
1. Verwendung als feuerfestes Material: Graphit und seine Produkte zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Festigkeit aus.Sie werden hauptsächlich in der metallurgischen Industrie zur Herstellung von Graphittiegeln verwendet.Bei der Stahlherstellung wird Graphit üblicherweise als Schutzmittel für Stahlbarren und als Auskleidung metallurgischer Öfen verwendet.

2. Als leitfähiges Material: Wird in der Elektroindustrie zur Herstellung von Elektroden, Bürsten, Kohlenstoffstäben, Kohlenstoffröhren, positiven Elektroden für Quecksilbergleichrichter, Graphitdichtungen, Telefonteilen, Beschichtungen für Fernsehröhren usw. verwendet.

3. Als verschleißfestes Schmiermaterial: Graphit wird häufig als Schmiermittel in der mechanischen Industrie verwendet.Schmieröl kann unter Bedingungen hoher Geschwindigkeit, hoher Temperatur und hohem Druck oft nicht verwendet werden, während verschleißfeste Graphitmaterialien bei hohen Gleitgeschwindigkeiten und Temperaturen von 200–2000 °C ohne Schmieröl funktionieren können.Viele Geräte, die korrosive Medien transportieren, verwenden häufig Graphitmaterialien zur Herstellung von Kolbenmanschetten, Dichtungsringen und Lagern, die während des Betriebs keine Zugabe von Schmieröl erfordern.Graphitemulsion ist auch ein gutes Schmiermittel für viele Metallbearbeitungen (Drahtziehen, Rohrziehen).
4. Graphit weist eine gute chemische Stabilität auf.Speziell verarbeiteter Graphit mit Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, guter Wärmeleitfähigkeit und geringer Permeabilität wird häufig bei der Herstellung von Wärmetauschern, Reaktionstanks, Kondensatoren, Verbrennungstürmen, Absorptionstürmen, Kühlern, Heizgeräten, Filtern und Pumpengeräten verwendet.Es wird häufig in Industriezweigen wie Petrochemie, Hydrometallurgie, Säure-Base-Produktion, synthetischen Fasern und Papierherstellung eingesetzt und kann eine große Menge an Metallmaterialien einsparen.

Die verschiedenen Arten von undurchlässigem Graphit unterscheiden sich in der Korrosionsbeständigkeit aufgrund der unterschiedlichen darin enthaltenen Harze.Phenolharz-Imprägniermittel sind säurebeständig, aber nicht alkalibeständig;Furfurylalkoholharz-Imprägniermittel sind sowohl säure- als auch alkalibeständig.Auch die Hitzebeständigkeit verschiedener Sorten variiert: Kohlenstoff und Graphit können in einer reduzierenden Atmosphäre 2000–3000 °C aushalten und beginnen bei 350 °C bzw. 400 °C in einer oxidierenden Atmosphäre zu oxidieren;Die Vielfalt des undurchlässigen Graphits variiert je nach Imprägniermittel und ist im Allgemeinen durch Imprägnierung mit Phenol- oder Furfurylalkohol bis unter 180 °C hitzebeständig.

5. Wird zum Gießen, Sanddrehen, Formen und für metallurgische Hochtemperaturmaterialien verwendet: Aufgrund des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Graphit und seiner Fähigkeit, Änderungen beim schnellen Abkühlen und Erhitzen standzuhalten, kann es als Form für Glaswaren verwendet werden.Nach der Verwendung von Graphit kann Schwarzmetall Gussteile mit präzisen Abmessungen, glatter Oberfläche und hoher Ausbeute erhalten.Es kann ohne Bearbeitung oder geringfügige Bearbeitung verwendet werden, wodurch eine große Menge Metall eingespart wird.Bei pulvermetallurgischen Prozessen wie der Herstellung von Hartlegierungen werden typischerweise Graphitmaterialien zur Herstellung von Keramikschiffchen zum Pressen und Sintern verwendet.Der Kristallwachstumstiegel, der regionale Raffinierungsbehälter, die Stützvorrichtung, die Induktionsheizung usw. aus monokristallinem Silizium werden alle aus hochreinem Graphit verarbeitet.Darüber hinaus kann Graphit auch als Graphitisolationsplatte und Basis für das Vakuumschmelzen sowie für Komponenten wie Hochtemperatur-Widerstandsofenrohre, Stäbe, Platten und Gitter verwendet werden.

6. Wird in der Atomenergieindustrie und der nationalen Verteidigungsindustrie verwendet: Graphit verfügt über ausgezeichnete Neutronenmoderatoren, die in Atomreaktoren verwendet werden, und Uran-Graphit-Reaktoren sind ein weit verbreiteter Typ von Atomreaktoren.Das in Atomreaktoren zur Energiegewinnung verwendete Verzögerungsmaterial sollte einen hohen Schmelzpunkt, Stabilität und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, und Graphit kann die oben genannten Anforderungen vollständig erfüllen.Die Reinheitsanforderungen an Graphit, der in Atomreaktoren verwendet wird, sind sehr hoch und der Verunreinigungsgehalt sollte Dutzende PPMs nicht überschreiten.Insbesondere sollte der Borgehalt weniger als 0,5 ppm betragen.In der nationalen Verteidigungsindustrie wird Graphit auch zur Herstellung von Düsen für Feststoffraketen, Nasenkegeln für Raketen, Komponenten für Raumnavigationsausrüstung, Isoliermaterialien und Strahlungsschutzmaterialien verwendet.

7. Graphit kann auch Kesselsteinbildung verhindern.Relevante Gerätetests haben gezeigt, dass die Zugabe einer bestimmten Menge Graphitpulver (etwa 4 bis 5 Gramm pro Tonne Wasser) zum Wasser die Bildung von Kesselsteinoberflächen verhindern kann.Darüber hinaus kann eine Graphitbeschichtung auf Metallschornsteinen, Dächern, Brücken und Rohrleitungen Korrosion und Rost verhindern.

Graphit kann als Bleistiftmine, Pigment und Poliermittel verwendet werden.Nach einer speziellen Verarbeitung können aus Graphit verschiedene Sonderwerkstoffe für relevante Industriebereiche hergestellt werden.