【康沃真空網(wǎng)】石墨作為一種十分常見(jiàn)的多孔碳材料，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。石墨和石墨烯、碳60、碳納米管、金剛石等一樣，都稱(chēng)為碳的同素異形體，都是碳元素的單質(zhì)。
▲ 石墨為灰黑色不透明固體
是一種混合晶體，密度2.09至2.33g/cm3
熔點(diǎn)3652℃，沸點(diǎn)4827℃
由于石墨特殊的片狀結(jié)構(gòu)，在常溫下具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和耐酸、堿及有機(jī)物腐蝕，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、潤(rùn)滑性和耐高溫性能，被廣泛應(yīng)用在化工、光伏、半導(dǎo)體、電子、航天、核工業(yè)等行業(yè)。其應(yīng)用領(lǐng)域主要分為以下方面：
作耐火材料：石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì)，在冶金工業(yè)中主要用來(lái)制造石墨坩堝，在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑，冶金爐的內(nèi)襯。
作導(dǎo)電材料：在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極，石墨墊圈、電話(huà)零件，電視機(jī)顯像管的涂層等。
作潤(rùn)滑材料：石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用，而石墨材料可以在200~2000℃溫度中在很高的滑動(dòng)速度下，不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備，廣泛采用石墨材料制成活塞杯，密封圈和軸承，它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。
石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)加工的石墨，具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好，滲透率低等特點(diǎn)，就大量用于制作熱交換器，反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造紙等工業(yè)部門(mén)，可節(jié)省大量的金屬材料。
由于石墨材料本身的多孔結(jié)構(gòu)，會(huì)影響其機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕、耐氧化等性能，所以我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中都會(huì)通過(guò)浸漬工藝來(lái)制備不透性石墨材料。
▲ 將浸漬劑在一定的壓力下浸漬到石墨的氣孔中
改善石墨的氣孔結(jié)構(gòu)，優(yōu)化其強(qiáng)度和理化性能
圖片來(lái)源：阿特拉斯科普柯真空技術(shù)
常用的浸漬劑有合成酚醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、四氟乳液、水玻璃、瀝青等。在浸漬過(guò)程中，真空環(huán)境有助于形成更小更均勻的氣孔，從而提高石墨的強(qiáng)度。
石墨的制備不僅僅浸漬需要真空技術(shù)，壓制成型環(huán)節(jié)中真空也是必不可少的。在對(duì)石墨進(jìn)行加工生產(chǎn)時(shí)，通常需要對(duì)石墨進(jìn)行壓制，從而使石墨成型后進(jìn)行后續(xù)加工工序。為了使石墨可以更好的成型，在對(duì)石墨壓制時(shí)空間需保持一定的真空度，可以將石墨物料加入模具中，然后通過(guò)壓板對(duì)模具中的石墨進(jìn)行壓制成型。
另外，因?yàn)槭珵槲⒚准?jí)粉末材料，粉末粒徑極細(xì)，在生產(chǎn)制造當(dāng)中很容易起灰，從而造成了極其惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，物料的周轉(zhuǎn)也變得非常困難。傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式已達(dá)不到大規(guī)模生產(chǎn)的要求，這種粉塵輸送就需要真空上料機(jī)的幫忙。
▲ 真空上料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
采用真空負(fù)壓輸送的原理，占用空間小，并且輸送過(guò)程中采取管道輸送，沒(méi)有粉塵的外泄。真空輸送，讓負(fù)極材料的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、無(wú)塵化，提高石墨材料的生產(chǎn)效率，并降低企業(yè)成本。
而在材料的應(yīng)用中，石墨也經(jīng)常與真空相互協(xié)作。比如在真空爐上獲得日益廣泛應(yīng)用的真空爐石墨制品。它不僅可以用來(lái)制造真空爐的發(fā)熱元件、隔熱屏，還可以制造諸如支架、料盤(pán)、導(dǎo)軌、螺栓、軸承、風(fēng)扇葉片等受力結(jié)構(gòu)零件。
石墨在真空爐上的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化了真空爐的設(shè)計(jì)制造，減少了像鎢、鉬、鉭、不銹鋼等金屬的消耗，降低了成本，提高了真空爐的某些性能和擴(kuò)大了真空爐的使用范圍。
