Grafīts ir elementāra oglekļa alotrops, kurā katru oglekļa atomu ieskauj trīs citi oglekļa atomi (izkārtoti šūnveida veidā ar vairākiem sešstūriem), kas ir kovalenti saistīti, veidojot kovalentas molekulas.

Grafīta īpašās struktūras dēļ ir šādas īpašas īpašības:

1) Augstas temperatūras izturība: grafīta kušanas temperatūra ir 3850 ± 50 ℃, un viršanas temperatūra ir 4250 ℃.Pat pēc sadedzināšanas ar īpaši augstas temperatūras loku svara zudums ir ļoti mazs, un arī siltuma izplešanās koeficients ir ļoti mazs.Grafīta stiprums palielinās līdz ar temperatūru, un pie 2000 ℃ grafīta stiprums dubultojas.

2) Vadītspēja un siltumvadītspēja: grafīta vadītspēja ir simts reižu augstāka nekā parastiem nemetāliskajiem minerāliem.Siltumvadītspēja pārsniedz metāla materiālu, piemēram, tērauda, ​​dzelzs un svina, siltumvadītspēju.Siltumvadītspēja samazinās, palielinoties temperatūrai, un pat ļoti augstās temperatūrās grafīts kļūst par izolatoru.Grafīts var vadīt elektrību, jo katrs grafīta oglekļa atoms veido tikai trīs kovalentās saites ar citiem oglekļa atomiem, un katrs oglekļa atoms joprojām saglabā vienu brīvu elektronu lādiņu pārnešanai.

3) Eļļošana: grafīta eļļošanas veiktspēja ir atkarīga no grafīta pārslu lieluma.Jo lielākas ir pārslas, jo mazāks ir berzes koeficients un labāka eļļošanas veiktspēja.

4) Ķīmiskā stabilitāte: grafītam ir laba ķīmiskā stabilitāte istabas temperatūrā, un tas var izturēt skābju, sārmu un organisko šķīdinātāju koroziju.

5) Plastiskums: Grafītam ir laba izturība, un to var sasmalcināt ļoti plānās loksnēs.

6) Termiskā triecienizturība: grafīts var izturēt krasas temperatūras izmaiņas bez bojājumiem, ja to lieto istabas temperatūrā.Pēkšņi mainoties temperatūrai, grafīta tilpums īpaši nemainās un neplaisās.

Lietošana:
1. Izmanto kā ugunsizturīgu materiālu: grafītam un tā izstrādājumiem ir augstas temperatūras izturības un augstas stiprības īpašības.Tos galvenokārt izmanto metalurģijas rūpniecībā, lai ražotu grafīta tīģeļus.Tērauda ražošanā grafītu parasti izmanto kā tērauda lietņu aizsarglīdzekli un metalurģijas krāšņu apšuvumu.

2. Kā vadošs materiāls: izmanto elektrorūpniecībā, lai ražotu elektrodus, otas, oglekļa stieņus, oglekļa caurules, pozitīvos elektrodus dzīvsudraba taisngriežiem, grafīta blīves, telefona daļas, pārklājumus televīzijas lampām utt.

3. Kā nodilumizturīgs eļļošanas materiāls: grafītu bieži izmanto kā smērvielu mehāniskajā rūpniecībā.Smēreļļu bieži nevar izmantot liela ātruma, augstas temperatūras un augsta spiediena apstākļos, savukārt grafīta nodilumizturīgi materiāli var darboties bez smēreļļas ar lielu slīdēšanas ātrumu 200-2000 ℃ temperatūrā.Daudzās ierīcēs, kas pārvadā kodīgus materiālus, plaši izmanto grafīta materiālus, lai izgatavotu virzuļu kausus, blīvgredzenus un gultņus, kam darbības laikā nav jāpievieno smēreļļa.Grafīta emulsija ir arī laba smērviela daudzām metāla apstrādēm (stiepļu vilkšanai, cauruļu vilkšanai).
4. Grafītam ir laba ķīmiskā stabilitāte.Īpaši apstrādāts grafīts ar tādām īpašībām kā izturība pret koroziju, laba siltumvadītspēja un zema caurlaidība tiek plaši izmantots siltummaiņu, reakcijas tvertņu, kondensatoru, sadedzināšanas torņu, absorbcijas torņu, dzesētāju, sildītāju, filtru un sūkņu iekārtu ražošanā.Plaši izmanto tādās rūpniecības nozarēs kā naftas ķīmija, hidrometalurģija, skābju bāzes ražošana, sintētiskās šķiedras un papīra ražošana, un tas var ietaupīt lielu daudzumu metāla materiālu.

Necaurlaidīga grafīta dažādība atšķiras ar izturību pret koroziju, jo tajā ir dažādi sveķi.Fenola sveķu impregnētāji ir izturīgi pret skābēm, bet nav izturīgi pret sārmiem;Furfurilspirta sveķu impregnētāji ir izturīgi gan pret skābēm, gan pret sārmiem.Dažādu šķirņu karstumizturība arī atšķiras: ogleklis un grafīts var izturēt 2000-3000 ℃ reducējošā atmosfērā un sāk oksidēties attiecīgi 350 ℃ un 400 ℃ oksidējošā atmosfērā;Necaurlaidīgā grafīta dažādība atšķiras atkarībā no impregnēšanas līdzekļa, un tas parasti ir karstumizturīgs līdz 180 ℃, impregnējot ar fenola vai furfurilspirtu.

5. Izmanto liešanai, smilšu virpošanai, formēšanai un augstas temperatūras metalurģiskiem materiāliem: Sakarā ar grafīta mazo termiskās izplešanās koeficientu un tā spēju izturēt straujas dzesēšanas un sildīšanas izmaiņas, to var izmantot kā stikla trauku veidni.Pēc grafīta izmantošanas melnais metāls var iegūt lējumus ar precīziem izmēriem, gludu virsmu un augstu ražu.To var izmantot bez apstrādes vai nelielas apstrādes, tādējādi ietaupot lielu daudzumu metāla.Pulvermetalurģijas procesos, piemēram, cieto sakausējumu ražošanā, parasti izmanto grafīta materiālus, lai izgatavotu keramikas laivas presēšanai un saķepināšanai.Monokristāliskā silīcija kristālu augšanas tīģelis, reģionālā rafinēšanas tvertne, atbalsta armatūra, indukcijas sildītājs utt. ir apstrādāti no augstas tīrības pakāpes grafīta.Turklāt grafītu var izmantot arī kā grafīta izolācijas plāksni un pamatni vakuumkausēšanai, kā arī tādas sastāvdaļas kā augstas temperatūras pretestības krāsns caurules, stieņi, plāksnes un režģi.

6. Izmanto atomenerģētikas nozarē un valsts aizsardzības nozarē: grafītam ir lieliski neitronu moderatori, ko izmanto atomreaktoros, un urāna grafīta reaktori ir plaši izmantots atomu reaktoru veids.Atomu reaktoros izmantotajam palēninājuma materiālam jābūt ar augstu kušanas temperatūru, stabilitāti un izturību pret koroziju, un grafīts var pilnībā atbilst iepriekš minētajām prasībām.Atomu reaktoros izmantotā grafīta tīrības prasība ir ļoti augsta, un piemaisījumu saturs nedrīkst pārsniegt desmitiem PPM.Jo īpaši bora saturam jābūt mazākam par 0,5 ppm.Valsts aizsardzības nozarē no grafīta ražo arī sprauslas cietā kurināmā raķetēm, priekšgala konusus raķetēm, kosmosa navigācijas iekārtu komponentus, izolācijas materiālus un pretradiācijas materiālus.

7. Grafīts var arī novērst katla mērogošanu.Attiecīgie agregātu testi ir parādījuši, ka, pievienojot ūdenim noteiktu daudzumu grafīta pulvera (apmēram 4-5 grami uz tonnu ūdens), var novērst katla virsmas zvīņošanos.Turklāt grafīta pārklājums uz metāla skursteņiem, jumtiem, tiltiem un cauruļvadiem var novērst koroziju un rūsu.

Grafītu var izmantot kā zīmuļa svinu, pigmentu un pulēšanas līdzekli.Pēc īpašas apstrādes no grafīta var ražot dažādus īpašus materiālus attiecīgajām rūpniecības nozarēm.