Графит

Графит — темно-серое кристаллическое вещество со слабым металлическим блеском с кажущейся плотностью 2,17—2,3 г/см. Он обладает очень высокой температурой плавления — около 3700°С, а по некоторым данным — 4200°С и высокой теплопроводностью: графит плотностью 1,58 г/см3 при 800°С имеет теплопроводность 15,5, а при 360°С—116,3 Вт/(м-К). Температурный коэффициент линейного расширения графита в интервале температур 0—700°С составляет 5,5· 10_6°С-1. При высоких температурах графит химически инертен, не взаимодействует с основными и кислыми шлаками, кислотами и щелочами, не деформируется. Прочность его по мере повышения температуры не падает, а даже несколько повышается. Графит обладает исключительно высокой термостойкостью. Его модуль упругости (0,02·105 МПа), примерно на два порядка меньше, чем у спекшейся керамики.

Своеобразные свойства графита обусловливаются особенностью строения его кристаллической решетки. Атомы углерода в виде правильных шестигранников, расположенных в параллельных плоскостях, образуют слоистую решетку с ковалентными связями.

Графит является сильным восстановителем, при достаточно высоких температурах со многими тугоплавкими окислами образует карбиды, растворяется в металлах. Кроме того, при температурах 600—700°С в зависимости от плотности и размера кристаллов довольно интенсивно окисляется. Поэтому применяются графитовые и графитосодержащие огнеупоры в средах, не содержащих кислорода. В таких условиях графит является непревзойденным огнеупорным материалом.

В связи с этим технологию графитосодержащих огнеупоров необходимо совершенствовать с целью уменьшения их окисляемости. Этого можно достигнуть путем повышения плотности и увеличения размеров кристаллов графита, а также путем создания защитных оболочек вокруг зерен углерода. Графитовые изделия получают из природного графита, содержащего обычно от 5 до 30% золы.

Природный графит, содержащий около 99% углерода, дорого стоит, поэтому изготовление из него углеродистых

огнеупоров очень ограничено. Из природного графита изготавливают главным образом особо плотные детали для высокотемпературных теплообменников. Высокой кажущейся плотности изделий из природного графита (до 1,99 г/см3) достигают путем прессования их при очень больших давлениях — до 850 МПа. Материал с заданной объемной массой получают, регулируя зерновой состав исходного графитового порошка и удельное давление прессования. Огнеупорные материалы лучшего качества изготавливают на основе искусственного графита. К таким материалам относятся: рекристаллизованный графит, волокнистый графит, стеклографит и др.

Adblock detector