ग्रेफाइट हा मूलभूत कार्बनचा एक अलोट्रोप आहे, जिथे प्रत्येक कार्बन अणू इतर तीन कार्बन अणूंनी वेढलेला असतो (एकाहून अधिक षटकोनी असलेल्या नमुन्याप्रमाणे मधाच्या पोळ्यामध्ये मांडलेले) जे सहसंयोजक रेणू तयार करण्यासाठी सहसंयोजकपणे जोडलेले असतात.

ग्रेफाइटमध्ये त्याच्या विशेष संरचनेमुळे खालील विशेष गुणधर्म आहेत:

1) उच्च तापमानाचा प्रतिकार: ग्रेफाइटचा वितळण्याचा बिंदू 3850 ± 50 ℃ आहे, आणि उत्कलन बिंदू 4250 ℃ आहे.अति-उच्च तापमानाच्या चापाने जाळल्यानंतरही, वजन कमी होते आणि थर्मल विस्ताराचे गुणांक देखील खूप लहान असते.तापमानानुसार ग्रेफाइटची ताकद वाढते आणि 2000 ℃ वर, ग्रेफाइटची ताकद दुप्पट होते.

2) चालकता आणि थर्मल चालकता: ग्रेफाइटची चालकता सामान्य गैर-धातू खनिजांच्या तुलनेत शंभरपट जास्त असते.औष्णिक चालकता स्टील, लोखंड आणि शिसे यासारख्या धातूच्या सामग्रीपेक्षा जास्त आहे.वाढत्या तापमानासह थर्मल चालकता कमी होते आणि अत्यंत उच्च तापमानातही ग्रेफाइट इन्सुलेटर बनते.ग्रेफाइट वीज चालवू शकतो कारण ग्रेफाइटमधील प्रत्येक कार्बन अणू इतर कार्बन अणूंसह फक्त तीन सहसंयोजक बंध तयार करतो आणि प्रत्येक कार्बन अणू शुल्क हस्तांतरित करण्यासाठी एक मुक्त इलेक्ट्रॉन ठेवतो.

3) स्नेहनता: ग्रेफाइटचे स्नेहन कार्यप्रदर्शन ग्रेफाइट फ्लेक्सच्या आकारावर अवलंबून असते.फ्लेक्स जितके मोठे, तितके घर्षण गुणांक लहान आणि स्नेहन कार्यप्रदर्शन चांगले.

4) रासायनिक स्थिरता: खोलीच्या तपमानावर ग्रेफाइटमध्ये चांगली रासायनिक स्थिरता असते आणि ते आम्ल, अल्कली आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट गंज सहन करू शकतात.

5) प्लॅस्टीसिटी: ग्रेफाइटमध्ये चांगली कणखरता असते आणि ती अतिशय पातळ पत्रके बनवता येते.

6) थर्मल शॉक रेझिस्टन्स: ग्रेफाइट खोलीच्या तपमानावर वापरल्यास नुकसान न होता तीव्र तापमान बदल सहन करू शकते.जेव्हा तापमान अचानक बदलते तेव्हा ग्रेफाइटचे प्रमाण फारसे बदलत नाही आणि क्रॅक होणार नाही.

वापर:
1. रीफ्रॅक्टरी सामग्री म्हणून वापरले जाते: ग्रेफाइट आणि त्याच्या उत्पादनांमध्ये उच्च तापमान प्रतिरोधक आणि उच्च शक्तीचे गुणधर्म आहेत.ते प्रामुख्याने ग्रेफाइट क्रूसिबल तयार करण्यासाठी मेटलर्जिकल उद्योगात वापरले जातात.स्टील मेकिंगमध्ये, ग्रेफाइटचा वापर सामान्यतः स्टीलच्या पिंडांसाठी संरक्षणात्मक एजंट म्हणून आणि धातूच्या भट्टीसाठी अस्तर म्हणून केला जातो.

2. प्रवाहकीय सामग्री म्हणून: विद्युत उद्योगात इलेक्ट्रोड, ब्रशेस, कार्बन रॉड्स, कार्बन ट्यूब्स, पारा रेक्टिफायर्ससाठी सकारात्मक इलेक्ट्रोड्स, ग्रेफाइट गॅस्केट, टेलिफोनचे भाग, टेलिव्हिजन ट्यूबसाठी कोटिंग्स इत्यादी तयार करण्यासाठी वापरले जाते.

3. पोशाख-प्रतिरोधक वंगण सामग्री म्हणून: यांत्रिक उद्योगात ग्रेफाइटचा वापर अनेकदा वंगण म्हणून केला जातो.स्नेहन तेल बहुतेक वेळा उच्च गती, उच्च तापमान आणि उच्च दाबाच्या परिस्थितीत वापरले जाऊ शकत नाही, तर ग्रेफाइट पोशाख-प्रतिरोधक सामग्री 200-2000 ℃ तापमानात उच्च स्लाइडिंग वेगाने तेल न लावता काम करू शकते.संक्षारक माध्यमांची वाहतूक करणारी अनेक उपकरणे पिस्टन कप, सीलिंग रिंग आणि बियरिंग्ज तयार करण्यासाठी ग्रेफाइट सामग्रीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर करतात, ज्यांना ऑपरेशन दरम्यान स्नेहन तेल जोडण्याची आवश्यकता नसते.ग्रेफाइट इमल्शन हे अनेक धातूंच्या प्रक्रियेसाठी (वायर ड्रॉइंग, ट्यूब ड्रॉइंग) एक चांगले वंगण आहे.
4. ग्रेफाइटमध्ये चांगली रासायनिक स्थिरता आहे.गंज प्रतिरोधकता, चांगली थर्मल चालकता आणि कमी पारगम्यता या वैशिष्ट्यांसह विशेष प्रक्रिया केलेले ग्रेफाइट, हीट एक्सचेंजर्स, प्रतिक्रिया टाक्या, कंडेन्सर्स, दहन टॉवर, शोषण टॉवर, कूलर, हीटर्स, फिल्टर आणि पंप उपकरणे यांच्या उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.पेट्रोकेमिकल्स, हायड्रोमेटलर्जी, ऍसिड-बेस प्रोडक्शन, सिंथेटिक फायबर आणि पेपरमेकिंग यांसारख्या औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या, ते मोठ्या प्रमाणात धातूच्या साहित्याची बचत करू शकते.

अभेद्य ग्रेफाइटची विविधता त्यात असलेल्या वेगवेगळ्या रेजिनमुळे गंज प्रतिकारामध्ये बदलते.फेनोलिक रेझिन इम्प्रेग्नेटर आम्ल प्रतिरोधक असतात परंतु अल्कली प्रतिरोधक नसतात;Furfuryl अल्कोहोल राळ impregnators ऍसिड आणि अल्कली प्रतिरोधक दोन्ही आहेत.वेगवेगळ्या जातींचा उष्णता प्रतिरोध देखील बदलतो: कार्बन आणि ग्रेफाइट कमी करणाऱ्या वातावरणात 2000-3000 ℃ सहन करू शकतात आणि ऑक्सिडायझिंग वातावरणात अनुक्रमे 350 ℃ आणि 400 ℃ वर ऑक्सिडायझेशन सुरू करतात;अभेद्य ग्रेफाइटची विविधता गर्भधारणा करणाऱ्या एजंटनुसार बदलते आणि ते सामान्यत: 180 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी तापमानात फेनोलिक किंवा फुरफुरिल अल्कोहोलसह गर्भधारणा करून उष्णता-प्रतिरोधक असते.

5. कास्टिंग, सँड टर्निंग, मोल्डिंग आणि उच्च-तापमान धातुकर्म साहित्यासाठी वापरले जाते: ग्रेफाइटच्या थर्मल विस्ताराच्या लहान गुणांकामुळे आणि जलद थंड आणि गरम होण्याच्या बदलांना तोंड देण्याची क्षमता यामुळे, ते काचेच्या वस्तूंसाठी मोल्ड म्हणून वापरले जाऊ शकते.ग्रेफाइट वापरल्यानंतर, काळ्या धातूला अचूक परिमाण, गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि उच्च उत्पन्नासह कास्टिंग मिळू शकते.हे प्रक्रिया किंवा किंचित प्रक्रिया न करता वापरले जाऊ शकते, त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात धातूची बचत होते.कठिण मिश्रधातू तयार करणे यासारख्या पावडर मेटलर्जी प्रक्रियांमध्ये सामान्यत: ग्रेफाइट सामग्रीचा वापर सिरेमिक बोट्स दाबण्यासाठी आणि सिंटरिंगसाठी केला जातो.मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनचे क्रिस्टल ग्रोथ क्रूसिबल, रिजनल रिफायनिंग कंटेनर, सपोर्ट फिक्स्चर, इंडक्शन हीटर इत्यादी सर्व उच्च-शुद्धतेच्या ग्रेफाइटपासून प्रक्रिया केल्या जातात.याव्यतिरिक्त, ग्रेफाइटचा वापर ग्रेफाइट इन्सुलेशन बोर्ड आणि व्हॅक्यूम स्मेल्टिंगसाठी आधार म्हणून देखील केला जाऊ शकतो, तसेच उच्च-तापमान प्रतिरोधक भट्टी ट्यूब, रॉड, प्लेट्स आणि ग्रिड्स यांसारखे घटक देखील वापरले जाऊ शकतात.

6. अणुऊर्जा उद्योग आणि राष्ट्रीय संरक्षण उद्योगात वापरले जाते: ग्रेफाइटमध्ये अणुभट्ट्यामध्ये उत्कृष्ट न्यूट्रॉन मॉडरेटर्स वापरले जातात आणि युरेनियम ग्रेफाइट अणुभट्ट्या मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या अणुभट्ट्या आहेत.उर्जेसाठी अणुभट्ट्यांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या क्षीणतेच्या सामग्रीमध्ये उच्च वितळण्याचे बिंदू, स्थिरता आणि गंज प्रतिरोधक क्षमता असणे आवश्यक आहे आणि ग्रेफाइट वरील आवश्यकता पूर्ण करू शकतात.अणुभट्ट्यांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या ग्रेफाइटसाठी शुद्धतेची आवश्यकता खूप जास्त आहे आणि अशुद्धता सामग्री डझनभर PPM पेक्षा जास्त नसावी.विशेषतः बोरॉनचे प्रमाण ०.५ पीपीएम पेक्षा कमी असावे.राष्ट्रीय संरक्षण उद्योगात, ग्रेफाइटचा वापर घन इंधन रॉकेटसाठी नोझल, क्षेपणास्त्रांसाठी नोज कोन, स्पेस नेव्हिगेशन उपकरणांसाठी घटक, इन्सुलेशन सामग्री आणि रेडिएशन विरोधी सामग्रीसाठी देखील केला जातो.

7. ग्रेफाइट बॉयलर स्केलिंग देखील रोखू शकतो.संबंधित युनिट चाचण्यांमध्ये असे दिसून आले आहे की पाण्यात विशिष्ट प्रमाणात ग्रेफाइट पावडर (सुमारे 4-5 ग्रॅम प्रति टन पाण्यात) मिसळल्याने बॉयलरच्या पृष्ठभागाच्या स्केलिंगला प्रतिबंध होऊ शकतो.याव्यतिरिक्त, धातूच्या चिमणी, छप्पर, पूल आणि पाइपलाइनवर ग्रेफाइट कोटिंग गंज आणि गंज टाळू शकते.

ग्रेफाइटचा वापर पेन्सिल शिसे, रंगद्रव्य आणि पॉलिशिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो.विशेष प्रक्रियेनंतर, ग्रेफाइटचा वापर संबंधित औद्योगिक क्षेत्रांसाठी विविध विशेष सामग्री तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.