東海石墨G458石墨方舟G458 石墨碳繩

用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè):石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)，穩(wěn)定，耐腐蝕的性能，石墨可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)幾十個(gè)PPM。特別是其中硼含量應(yīng)少于0.5PPM。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料的石墨噴嘴，石墨鼻錐，宇宙航行設(shè)備的零件，隔熱材料和防射線材料。

石墨爐原子吸收光譜法是一種運(yùn)用有石墨涂層的的熔爐，使樣本蒸發(fā)的光譜測(cè)定法。簡(jiǎn)而言之，這項(xiàng)技術(shù)是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即自由原子可以吸收一定頻率的光和帶有特殊利益元素的波長(zhǎng)。在一定范圍內(nèi)，被吸收的光波可以直接與所要分析的的物體聯(lián)系起來(lái)。許多元素的自由原子可以用高溫從樣本中提取。在石墨爐原子吸收光譜法中，樣本儲(chǔ)存在有石墨或熱解碳涂層的小石墨立方體中，這個(gè)立方體將來(lái)可以通過(guò)加熱來(lái)使樣本蒸發(fā)和分解過(guò)程。我們可以根據(jù)已知的濃度來(lái)校正儀器，從而通過(guò)工作曲線來(lái)決定濃縮程度。和原子吸附相比，石墨爐主要有有以下優(yōu)勢(shì)：

對(duì)于許多元素來(lái)說(shuō)，石墨爐探測(cè)范圍可達(dá)十億分之一；

采用改良型設(shè)備，阻礙降至小；

通過(guò)原子吸收大量基質(zhì)，石墨爐可以探測(cè)絕大多數(shù)已知元素。 

石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面，較高的散射截面用以慢化中子，低的吸收截面防止中子被吸收，使得核反應(yīng)堆能夠利用少量燃料達(dá)到臨界或正常運(yùn)行。

石墨是耐高溫材料，它的三相點(diǎn)，15MPa時(shí)為4024℃，因此不能采用熔化、鑄造、鍛造等熱加工方法制造而只能采用類似粉末冶金的方法。它不像金屬那樣強(qiáng)度隨溫度而下降，而是略有增加，在2000℃以下應(yīng)用，不會(huì)出現(xiàn)問題。

石墨有良好的導(dǎo)熱性能，在堆內(nèi)可以有效地降低溫度梯度，不致產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力。

石墨化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。除了高溫下的氧化、水蒸氣外，可以耐酸、堿、鹽的腐蝕，因而可以用作熔鹽核反應(yīng)堆和鈾鉍核反應(yīng)堆的堆芯構(gòu)件。

石墨抗輻照性能好，能長(zhǎng)期在堆內(nèi)服役30～40年。

石墨可加工性好，可以加工成各種形狀的構(gòu)件。

石墨原料豐富，價(jià)格便宜，容易制成純度高、強(qiáng)度大、不同密度要求的各種核石墨，但石墨也有缺點(diǎn)，它是各向異性晶體結(jié)構(gòu)，成層狀分布，原子密集于a、b晶面，同層原子近距離為0.141nm，相互為共價(jià)結(jié)合，具有較強(qiáng)的結(jié)合力；而層距離為0.335nm，層間結(jié)合力為范德瓦爾力，結(jié)合力較弱。這種各向異性在石墨的物理、強(qiáng)度、輻照等行為中都會(huì)強(qiáng)烈地表現(xiàn)出來(lái)。

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加壓鑄造用模具

人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如，用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。

離心鑄造用石墨模具

石墨模已成功應(yīng)用于離心鑄造上。美國(guó)已采用壁厚為25 毫米以上的人造石墨鑄模來(lái)離心 鑄造青銅套管。為了防止人造石墨模的燒損，可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后，如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損，可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴(kuò)大以便用來(lái)鑄造大規(guī)格套管。

熱壓壓模 模具

人造石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方面具有下述特點(diǎn)：　一是若壓制溫度提高到1350-1450 度時(shí)，則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米（即為冷壓壓力的1/10 ）就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進(jìn)行，經(jīng)短時(shí)間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。

玻璃成型用模具

由于石墨材料具有化學(xué)穩(wěn)定性，不易受熔融玻璃的浸潤(rùn)，不會(huì)改變玻璃的成分，石墨材料耐熱沖擊性能良好，尺寸隨溫度變化小等特點(diǎn)，所以近年來(lái)在玻璃制造中成為的模具材料，可以用它來(lái)制造玻璃管，彎管，漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。

燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

利用人造石墨材料熱變形極小的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過(guò)程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的抗氧化性能和較長(zhǎng)的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、抗氧化性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，抗氧化性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用優(yōu)質(zhì)石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了抗氧化性能。