用于原子能工业和国防工业:石墨具备好的中子减速剂用于原子反应堆中,铀一石墨反应堆是应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具备高熔点,稳定,耐腐蚀的性能,石墨完全可以满足上述需要。作为原子反应堆用的石墨纯度需要非常高,杂质含量不应超越几十个PPM。尤其是其中硼含量应少于0.5PPM。在国防工业中还用石墨制造固体燃料的石墨喷嘴,石墨鼻锥,现在市场航行设施的零件,隔热材料和防射线材料。
石墨炉原子吸收光谱法是一种运用有石墨涂层的的熔炉,使样本蒸发的光谱测定法。简而言之,这项技术是基于如此一个事实,即自由原子可以吸收肯定频率的光和带有特殊利益元素的波长。在肯定范围内,被吸收的光波可以直接与所要剖析的的物体联系起来。很多元素的自由原子可以用高温从样本中提取。在石墨炉原子吸收光谱法中,样本储存在有石墨或热解碳涂层的小石墨立方体中,这个立方体以后可以通过加热来使样本蒸发和分解过程。大家可以参考已知的浓度来校正仪器,从而通过工作曲线来决定浓缩程度。和原子吸附相比,石墨炉主要有有以下优势:
对于很多元素来讲,石墨炉探测范围可达十亿分之一;
使用改良型设施,妨碍降至小;
通过原子吸收很多基质,石墨炉可以探测绝大部分已知元素。
石墨具备较高的散射截面和极低的热中子吸收截面,较高的散射截面用以慢化中子,低的吸收截面预防中子被吸收,使得核反应堆可以借助少量燃料达到临界或正常运行。
石墨是耐高温材料,它的三相点,15MPa时为4024℃,因此不可以使用熔化、铸造、锻造等热加工办法制造而只能使用类似粉末冶金的办法。它不像金属那样强度随温度而降低,而是略有增加,在2000℃以下应用,不会出现问题。
石墨有好的导热性能,在堆内可以有效地减少温度梯度,不致产生太大的热应力。
石墨化学性质很稳定。除去高温下的氧化、水蒸气外,可以耐酸、碱、盐的腐蚀,因而可以用作熔盐核反应堆和铀铋核反应堆的堆芯构件。
石墨抗辐照性能好,能长期在堆内服役30~40年。
石墨可加工性好,可以加工成各种形状的构件。
石墨材料丰富,价格实惠,容易制成纯度高、强度大、不同密度需要的各种核石墨,但石墨也有缺点,它是各向异性晶体结构,成层状分布,原子密集于a、b晶面,同层原子近距离为0.141nm,相互为共价结合,具备较强的结合力;而层距离为0.335nm,层间结合力为范德瓦尔力,结合力较弱。这种各向异性在石墨的物理、强度、辐照等行为中都会强烈地表现出来。
石墨新作用与功效:
伴随科技的不断进步,大家对石墨也开发了很多新作用与功效。
柔性石墨制品。柔性石墨又称膨胀石墨,是年代开发的一种新的石墨制品。
年美国研究成功柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,随后德、日、法也开始研制生产。这种商品除具备天然石墨所具备的特质外,还具备特殊的柔性和弹性。
因此,是一种理想的密封材料。广泛用于石油化工、原子能等工业范围。国际市场需要量逐年上升。
轻工业应用
除此之外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可或缺的材料。它是一种非常不错的节能环保材料,美国已用它做为汽车电池。伴随现代科技和工业的进步,石墨的应用范围还在不断拓宽,已成为高科技范围中新型复合材料的要紧材料,在国民经济中具备要紧有哪些用途。