יתרונות, חסרונות ויישומים של חומרי גרפיט

גרָפִיטהוא אלוטרופ של פחמן, שהוא מוצק אפור שחור ואטום עם תכונות כימיות יציבות ועמידות בפני קורוזיה. הוא אינו מגיב בקלות עם חומצות, אלקליות וכימיקלים אחרים, ויש לו יתרונות כגון עמידות בטמפרטורה גבוהה, מוליכות, שימון, פלסטיות ועמידות בפני זעזועים תרמיים.

לכן, הוא משמש בדרך כלל עבור:
1. חומרים עקשנים: לגרפיט ולמוצריו תכונות של עמידות וחוזק בטמפרטורה גבוהה, והם משמשים בעיקר בתעשיית המתכות לייצור כור היתוך גרפיט. בייצור פלדה, גרפיט משמש בדרך כלל כחומר הגנה למטילי פלדה וכבטנה לתנורים מתכתיים.
2. חומר מוליך: משמש בתעשיית החשמל לייצור אלקטרודות, מברשות, מוטות פחמן, צינורות פחמן, אלקטרודות חיוביות לשנאי זרם חיובי כספית, אטמי גרפיט, חלקי טלפון, ציפויים לשפופרות טלוויזיה וכו'.
3. גרפיט יש יציבות כימית טובה, ולאחר עיבוד מיוחד, יש לו את המאפיינים של עמידות בפני קורוזיה, מוליכות תרמית טובה וחדירה נמוכה. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור מחליפי חום, מיכלי תגובה, מעבים, מגדלי בעירה, מגדלי ספיגה, מצננים, מחממים, מסננים וציוד משאבה. בשימוש נרחב במגזרים תעשייתיים כגון פטרוכימיה, הידרומטלורגיה, ייצור על בסיס חומצה, סיבים סינתטיים וייצור נייר.
4. ביצוע יציקה, הפיכת חול, יציקה וחומרים מתכתיים בטמפרטורה גבוהה: בשל מקדם ההתפשטות התרמית הקטן של הגרפיט ויכולתו לעמוד בשינויים בקירור וחימום מהירים, ניתן להשתמש בו כתבנית לכלי זכוכית. לאחר שימוש בגרפיט, מתכת שחורה יכולה להשיג ממדי יציקה מדויקים, חלקות פני שטח גבוהה ותפוקה גבוהה. ניתן להשתמש בו ללא עיבוד או עיבוד קל, ובכך לחסוך כמות גדולה של מתכת.
5. הייצור של סגסוגות קשות ותהליכי מתכות אבקה אחרים כרוך בדרך כלל בשימוש בחומרי גרפיט לייצור סירות קרמיקה ללחיצה ולסינטר. לא ניתן להפריד את העיבוד של כור היתוכים לצמיחת גבישים, מיכלי זיקוק אזוריים, מתקני תמיכה, מחממי אינדוקציה וכו' לסיליקון חד גבישי מהגרפיט בטוהר גבוה. בנוסף, גרפיט יכול לשמש גם כמפריד ובסיס גרפיט להתכה בוואקום, כמו גם רכיבים כגון צינורות כבשנים עמידות בטמפרטורה גבוהה, מוטות, לוחות ורשתות.