Графіт є алотропом елементарного вуглецю, де кожен атом вуглецю оточений трьома іншими атомами вуглецю (розташованими у вигляді соти з кількома шестикутниками), які з’єднані ковалентним зв’язком, утворюючи ковалентні молекули.

Завдяки своїй особливій структурі графіт має такі особливі властивості:

1) Стійкість до високих температур: температура плавлення графіту становить 3850 ± 50 ℃, а температура кипіння - 4250 ℃.Навіть після спалювання надвисокотемпературної дуги втрата ваги дуже мала, а також дуже малий коефіцієнт теплового розширення.Міцність графіту зростає з температурою, а при 2000 ℃ міцність графіту подвоюється.

2) Провідність і теплопровідність: провідність графіту в сто разів вища, ніж у звичайних неметалічних мінералів.Теплопровідність перевищує теплопровідність металевих матеріалів, таких як сталь, залізо та свинець.Теплопровідність зменшується з підвищенням температури, і навіть при надзвичайно високих температурах графіт стає ізолятором.Графіт може проводити електрику, оскільки кожен атом вуглецю в графіті утворює лише три ковалентні зв’язки з іншими атомами вуглецю, і кожен атом вуглецю все ще зберігає один вільний електрон для перенесення зарядів.

3) Змащувальна здатність: змащувальна здатність графіту залежить від розміру пластівців графіту.Чим більші пластівці, тим менший коефіцієнт тертя і тим краща ефективність змащування.

4) Хімічна стабільність: Графіт має хорошу хімічну стабільність при кімнатній температурі та може протистояти корозії кислотами, лугами та органічними розчинниками.

5) Пластичність: Графіт має хорошу в'язкість і може бути подрібнений у дуже тонкі листи.

6) Стійкість до термічного удару: Графіт може витримувати різкі зміни температури без пошкоджень при використанні при кімнатній температурі.При раптовій зміні температури об'єм графіту не сильно зміниться і не потріскається.

Використання:
1. Використовується як вогнетривкий матеріал: Графіт та його вироби мають властивості стійкості до високих температур і високої міцності.Вони в основному використовуються в металургійній промисловості для виготовлення графітових тиглів.У сталеливарному виробництві графіт зазвичай використовується як захисний засіб для сталевих злитків і як футерівка для металургійних печей.

2. Як провідний матеріал: використовується в електротехнічній промисловості для виготовлення електродів, щіток, вугільних стрижнів, вугільних трубок, позитивних електродів для ртутних випрямлячів, графітових прокладок, телефонних деталей, покриттів для телевізійних трубок тощо.

3. Як зносостійкий мастильний матеріал: Графіт часто використовується як мастильний матеріал у механічній промисловості.Масло часто не можна використовувати в умовах високої швидкості, високої температури та високого тиску, тоді як графітові зносостійкі матеріали можуть працювати без мастила на високих швидкостях ковзання при температурах 200-2000 ℃.У багатьох пристроях для транспортування корозійних середовищ широко використовуються графітові матеріали для виготовлення поршневих чашок, ущільнювальних кілець і підшипників, які не потребують додавання мастила під час роботи.Графітова емульсія також є хорошим мастилом для багатьох видів обробки металу (волочіння дроту, волочіння труб).
4. Графіт має хорошу хімічну стабільність.Спеціально оброблений графіт із такими характеристиками, як стійкість до корозії, хороша теплопровідність і низька проникність, широко використовується у виробництві теплообмінників, реакційних резервуарів, конденсаторів, веж спалювання, абсорбційних веж, охолоджувачів, нагрівачів, фільтрів і насосного обладнання.Широко використовується в таких галузях промисловості, як нафтохімія, гідрометалургія, кислотно-основне виробництво, синтетичні волокна та виробництво паперу, воно може заощадити велику кількість металевих матеріалів.

Різновид непроникного графіту різниться за стійкістю до корозії через різні смоли, які він містить.Фенольні смоли для імпрегнаторів кислотостійкі, але не лугостійкі;Імпрегнатори на основі фурфурилового спирту стійкі як до кислот, так і до лугів.Термостійкість різних різновидів також різна: вуглець і графіт витримують 2000-3000 ℃ у відновній атмосфері, а починають окислюватися при 350 ℃ і 400 ℃ в окисній атмосфері відповідно;Різноманітність непроникного графіту залежить від просочувального агента, і він, як правило, є термостійким до температур нижче 180 ℃ шляхом просочування фенольним або фурфуриловим спиртом.

5. Використовується для лиття, точіння піску, формування та високотемпературних металургійних матеріалів: завдяки малому коефіцієнту теплового розширення графіту та його здатності витримувати зміни при швидкому охолодженні та нагріванні його можна використовувати як форму для скляного посуду.Після використання графіту з чорного металу можна отримати виливки з точними розмірами, гладкою поверхнею та високою продуктивністю.Його можна використовувати без обробки або незначної обробки, що економить велику кількість металу.Процеси порошкової металургії, такі як виробництво твердих сплавів, зазвичай використовують графітові матеріали для виготовлення керамічних човнів для пресування та спікання.Тигель для вирощування кристалів, контейнер для регіонального рафінування, опорне пристосування, індукційний нагрівач тощо з монокристалічного кремнію виготовлені з графіту високої чистоти.Крім того, графіт також можна використовувати як графітову ізоляційну плиту та основу для вакуумної плавки, а також як компоненти, такі як високотемпературні труби, стрижні, пластини та решітки для печей.

6. Використовується в атомній енергетиці та національній оборонній промисловості: Графіт має чудові сповільнювачі нейтронів, які використовуються в атомних реакторах, а ураново-графітові реактори є широко використовуваним типом атомних реакторів.Матеріал уповільнення, який використовується в атомних реакторах для виробництва енергії, повинен мати високу температуру плавлення, стабільність і стійкість до корозії, а графіт може повністю відповідати вищезазначеним вимогам.Вимоги до чистоти графіту, який використовується в атомних реакторах, дуже високі, і вміст домішок не повинен перевищувати десятків часток на тисячу.Зокрема, вміст бору має бути менше 0,5 часток на миллион.У національній оборонній промисловості графіт також використовується для виготовлення сопел для ракет на твердому паливі, носових конусів для ракет, компонентів космічного навігаційного обладнання, ізоляційних матеріалів і матеріалів для захисту від радіації.

7. Графіт також може запобігти утворенню накипу в котлі.Відповідні випробування показали, що додавання певної кількості графітового порошку (приблизно 4-5 грамів на тонну води) у воду може запобігти утворенню накипу на поверхні котла.Крім того, графітове покриття на металевих димоходах, дахах, мостах і трубопроводах може запобігти корозії та іржі.

Графіт можна використовувати як грифель для олівців, пігмент і полірувальний засіб.Після спеціальної обробки графіт може бути використаний для виробництва різних спеціальних матеріалів для відповідних галузей промисловості.