Grafitt er en allotrop av elementært karbon, der hvert karbonatom er omgitt av tre andre karbonatomer (arrangert i et honeycomb-lignende mønster med flere sekskanter) som er kovalent bundet for å danne kovalente molekyler.

Grafitt har følgende spesielle egenskaper på grunn av sin spesielle struktur:

1) Høytemperaturmotstand: Smeltepunktet til grafitt er 3850 ± 50 ℃, og kokepunktet er 4250 ℃.Selv etter å ha blitt brent av en ultrahøy temperaturbue, er vekttapet veldig lite, og termisk utvidelseskoeffisient er også veldig liten.Styrken til grafitt øker med temperaturen, og ved 2000 ℃ dobles styrken til grafitt.

2) Konduktivitet og termisk ledningsevne: Konduktiviteten til grafitt er hundre ganger høyere enn for vanlige ikke-metalliske mineraler.Den termiske ledningsevnen overstiger metallmaterialer som stål, jern og bly.Den termiske ledningsevnen avtar med økende temperatur, og selv ved ekstremt høye temperaturer blir grafitt en isolator.Grafitt kan lede elektrisitet fordi hvert karbonatom i grafitt bare danner tre kovalente bindinger med andre karbonatomer, og hvert karbonatom beholder fortsatt ett fritt elektron for å overføre ladninger.

3) Smøreevne: Smøreytelsen til grafitt avhenger av størrelsen på grafittflakene.Jo større flak, jo mindre friksjonskoeffisient, og jo bedre smøreytelse.

4) Kjemisk stabilitet: Grafitt har god kjemisk stabilitet ved romtemperatur, og tåler korrosjon av syre, alkali og organiske løsemidler.

5) Plastisitet: Grafitt har god seighet og kan slipes til svært tynne plater.

6) Termisk støtmotstand: Grafitt tåler drastiske temperaturendringer uten skade ved bruk i romtemperatur.Når temperaturen plutselig endres, endres ikke volumet av grafitt mye og vil ikke sprekke.

Bruk:
1. Brukt som ildfast materiale: Grafitt og dets produkter har egenskapene til høy temperaturbestandighet og høy styrke.De brukes hovedsakelig i metallurgisk industri for å produsere grafittdigler.Ved stålproduksjon brukes grafitt ofte som et beskyttelsesmiddel for stålblokker og som fôr for metallurgiske ovner.

2. Som et ledende materiale: brukes i den elektriske industrien til å produsere elektroder, børster, karbonstaver, karbonrør, positive elektroder for kvikksølvlikerettere, grafittpakninger, telefondeler, belegg for fjernsynsrør, etc.

3. Som et slitesterkt smøremateriale: Grafitt brukes ofte som smøremiddel i mekanisk industri.Smøreolje kan ofte ikke brukes under forhold med høy hastighet, høy temperatur og høyt trykk, mens grafittslitasjebestandige materialer kan fungere uten smøreolje ved høye glidehastigheter ved temperaturer på 200-2000 ℃.Mange enheter som transporterer etsende medier bruker mye grafittmaterialer for å lage stempelkopper, tetningsringer og lagre, som ikke krever tilsetning av smøreolje under drift.Grafittemulsjon er også et godt smøremiddel for mange metallbehandlinger (trådtrekking, rørtrekking).
4. Grafitt har god kjemisk stabilitet.Spesielt behandlet grafitt, med egenskaper som korrosjonsmotstand, god varmeledningsevne og lav permeabilitet, er mye brukt i produksjon av varmevekslere, reaksjonstanker, kondensatorer, forbrenningstårn, absorpsjonstårn, kjølere, varmeovner, filtre og pumpeutstyr.Mye brukt i industrielle sektorer som petrokjemikalier, hydrometallurgi, syrebasert produksjon, syntetiske fibre og papirfremstilling, kan det spare store mengder metallmaterialer.

Variasjonen av ugjennomtrengelig grafitt varierer i korrosjonsbestandighet på grunn av de forskjellige harpiksene den inneholder.Fenolharpiksimpregnatorer er syrebestandige, men ikke alkalibestandige;Furfurylalkoholharpiksimpregnatorer er både syre- og alkalibestandige.Varmemotstanden til forskjellige varianter varierer også: karbon og grafitt tåler 2000-3000 ℃ i en reduserende atmosfære, og begynner å oksidere ved henholdsvis 350 ℃ og 400 ℃ i en oksiderende atmosfære;Variasjonen av ugjennomtrengelig grafitt varierer med impregneringsmidlet, og den er generelt varmebestandig til under 180 ℃ ved impregnering med fenol- eller furfurylalkohol.

5. Brukes til støping, sanddreiing, støping og høytemperatur metallurgiske materialer: På grunn av den lille termiske ekspansjonskoeffisienten til grafitt og dens evne til å motstå endringer i rask avkjøling og oppvarming, kan den brukes som en form for glass.Etter bruk av grafitt kan svart metall oppnå støpegods med presise dimensjoner, glatt overflate og høyt utbytte.Den kan brukes uten bearbeiding eller liten bearbeiding, og sparer dermed en stor mengde metall.Pulvermetallurgiske prosesser som å produsere harde legeringer bruker typisk grafittmaterialer for å lage keramiske båter for pressing og sintring.Krystallvekstdigelen, regional raffineringsbeholder, støttearmatur, induksjonsvarmer, etc. av monokrystallinsk silisium er alle bearbeidet av høyrent grafitt.I tillegg kan grafitt også brukes som grafittisolasjonsplate og base for vakuumsmelting, samt komponenter som høytemperaturmotstandsovnsrør, stenger, plater og gitter.

6. Brukt i atomenergiindustrien og nasjonal forsvarsindustri: Grafitt har utmerkede nøytronmoderatorer som brukes i atomreaktorer, og urangrafittreaktorer er en mye brukt type atomreaktor.Retardasjonsmaterialet som brukes i atomreaktorer for kraft bør ha høyt smeltepunkt, stabilitet og korrosjonsmotstand, og grafitt kan fullt ut oppfylle kravene ovenfor.Renhetskravet for grafitt brukt i atomreaktorer er svært høyt, og urenhetsinnholdet bør ikke overstige dusinvis av PPM.Spesielt bør borinnholdet være mindre enn 0,5 PPM.I den nasjonale forsvarsindustrien brukes grafitt også til å produsere dyser for raketter med fast brensel, nesekjegler for missiler, komponenter til romnavigasjonsutstyr, isolasjonsmaterialer og antistrålingsmaterialer.

7. Grafitt kan også forhindre kjeleskalering.Relevante enhetstester har vist at tilsetning av en viss mengde grafittpulver (ca. 4-5 gram per tonn vann) til vann kan forhindre avleiring av kjelens overflate.I tillegg kan grafittbelegg på metallskorsteiner, tak, broer og rørledninger forhindre korrosjon og rust.

Grafitt kan brukes som blyant, pigment og poleringsmiddel.Etter spesialbehandling kan grafitt brukes til å produsere ulike spesialmaterialer for relevante industrisektorer.