黒鉛の技術的特徴

1. 高温耐性

グラファイトは現在知られている材料の中で最も耐熱性の高い材料の 1 つです。 2000℃を超えると、一般的な物質はすでにガスになっているか、溶融状態になっています。一部の耐性の難しい金属であっても、2500 °C 付近で強度が低下します。タングステンの最も高い融点は 3600 °C であることが知られていますが、グラファイトはこの温度では溶けません。融点は 3850 ℃ (+50 ℃)、沸点は 4250 ℃です。あらゆる種類の耐熱材料を7000℃の超高温アーク下に10秒間置くと、黒鉛の損失が最小になります。重量ベースで、黒鉛の損失は 0.8%、ナイロン繊維強化フェノール樹脂は 1.2%、炭化ケイ素は 1.7%、高アルミナ鋼と翡翠は 8.2%、最も耐熱性の高い金属酸化物であるジルコニアは 12.9% です。このように、グラファイトの高温耐性は非常に優れています。

一般的な材料は高温になると強度が徐々に低下しますが、黒鉛は2000℃まで加熱すると強度が2倍になります。しかし、黒鉛の耐酸化性は劣ります。温度が上昇すると、酸化速度は徐々に増加します。

2. 特殊な耐熱衝撃性

グラファイトは耐熱衝撃性に優れています。急激な温度変化に対する熱膨張係数が小さいため、熱安定性に優れています。温度変化によるひび割れもありません。

3. 熱伝導率と電気伝導率

グラファイトは熱伝導率が良いです。黒鉛の伝導率は銅やアルミニウムには及びませんが、一般的な材料と比較すると熱伝導率は非常に高いです。例えば、ステンレス鋼の 4 倍、炭素鋼の 2 倍、通常の非金属の 100 倍です。

黒鉛の熱伝導率は、鋼、鉄、アルミニウムなどの金属材料に比べて高いだけでなく、一般の金属材料と異なり、温度が上昇すると熱伝導率が低下します。一般的な技術の熱伝導率は、温度の上昇とともに増加します。グラファイトは、極度の高温でも断熱になる傾向があります。したがって、グラファイトは超高温において断熱性を有します。

4. 潤滑

グラファイトの潤滑性能は二硫化モリブデンと同等であり、摩擦係数は0.1未満です。スケールサイズにより潤滑性能が異なります。スケールが大きいほど摩擦係数が小さくなり、潤滑性能が良くなります。

5. 可塑性

黒鉛は可塑性を有し、透明シートへの展開が可能ですが、高強度黒鉛は硬度が非常に高いため、ダイヤモンド工具での加工が困難です。

6. 化学的安定性

グラファイトは室温で良好な培養安定性を持っています。酸、アルカリ、有機溶剤などの腐食に強いですが、高温では酸化しやすいです。