ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

Свойства и применение графита

Мягкая и совершенная спайность графита обусловливает его исключительную скользкость и жирность. Он легко прилипает к металлу и другим веществам, выполняет поры и обеспечивает скользкость поверхностям. Графит обладает необычайно высокой огнеупорностью, не претерпевая ни малейших изменений до температуры 3000°. Он устойчив по отношению к большинству кислот и иных реагентов. Графит легко смешивается с другими веществами, как твердыми, так и жидкими. И наконец, графит обладает хорошей электропроводностью. Подобное уникальное сочетание этих свойств обеспечивает его широкое применение.

Около 70% графита используется металлургической промышленностью, причем наиболее часто в качестве формовочного материала. Тонко измельченный графит обеспечивает гладкость литейных форм и облегчает удаление из них отливок после охлаждения. В этом случае к графиту не предъявляется требование особой чистоты, так как в формовочных материалах он смешивается с песком, глиной, тальком или слюдой. Однако в литейном деле необходим графит очень тонкого помола. Второе место по значению имеет применение графита в сталелитейном производстве. Большие количества аморфного графита используются для рекарбуризации стали. В этом случае не требуется особенно высокого содержания в используемом материале углерода и могут применяться (и фактически более широко, чем графит, применяются) менее концентрированные углеродистые вещества — каменный уголь и кокс.

Третий вид использования графита в металлургической промышленности, предъявляющий значительно более жесткие требования к сырью, — производство тиглей и связанного с ними оборудования для выплавки цветных металлов, главным образом меди и алюминия. Тигли испытывают сильные термические удары, так как в течение нескольких дней они неоднократно претерпевают нагревание от обычной температуры литейного цеха до 1500° или даже выше. Стандартный продукт для производства тиглей — грубозернистый чешуйчатый графит, импортируемый с Мадагаскара. К тигельному графиту предъявляется требование содержания углерода не менее 85%, и, кроме того, регламентируются форма и размер частиц, плотность, зольность, скорость окисления, насыпной вес (Gwinn, 1947). При изготовлении тиглей используются композиции, состоящие на 45—50% из чешуи- чатого графита, огнеупорной глины в качестве связки и небольшого количества песка. После второй мировой войны начали применять металлургические тигли, изготовленные из карбида кремния на связке из графитового углерода. Для таких тиглей требуется лишь 18—25% графита, который может обладать меньшей величиной чешуек.

В 1957 г. около 18% графита, использованного в США, было применено для производства смазочных материалов различйШ Видов. Ррафй*оАЫе покрытия на несущих поверхностях резко понижают коэффициент трения, а также служат антикоррозийным целям. В качестве смазочного материала предпочитается чешуйчатый графит, так как чешуйки располагаются однородным слоем на поверхности металла. Такие твердые смазки применяются в тех случаях, когда нефтяные смазочные материалы и масла могут оказаться вредными, например, в текстильных станках, а также при необходимости их работы в широком интервале температур. В смазочных материалах графит может комбинироваться с маслами или водой. Графит, используемый в производстве твердых смазок, должен быть лишен абразивных примесей.

Графит применяется для производства грифельных карандашей, гальванических батарей, углеродистых щеток для электродвигателей, защитных красок для мостов, резервуаров и тому подобных сооружений, а также для изготовления электродов, кровельных композиций и для многих других целей