흑연은 원소 탄소의 동소체로, 각 탄소 원자는 공유 결합을 통해 공유 분자를 형성하는 3개의 다른 탄소 원자(여러 개의 육각형이 있는 벌집 모양 패턴으로 배열됨)로 둘러싸여 있습니다.

흑연은 특별한 구조로 인해 다음과 같은 특별한 특성을 가지고 있습니다.

1) 고온 저항 : 흑연의 녹는 점은 3850 ± 50 ℃, 끓는점은 4250 ℃입니다.초고온 아크에 의해 연소된 후에도 중량 손실이 매우 적고, 열팽창 계수도 매우 작습니다.흑연의 강도는 온도에 따라 증가하며, 2000℃에서는 흑연의 강도가 2배로 증가합니다.

2) 전도도 및 열전도도: 흑연의 전도도는 일반 비금속 광물에 비해 100배 이상 높습니다.열전도율은 강철, 철, 납과 같은 금속 재료의 열전도율을 초과합니다.온도가 증가함에 따라 열전도율은 감소하며 극도로 높은 온도에서도 흑연은 절연체가 됩니다.흑연의 각 탄소 원자는 다른 탄소 원자와 3개의 공유 결합만 형성하고 각 탄소 원자는 전하를 전달하기 위해 여전히 하나의 자유 전자를 유지하기 때문에 흑연이 전기를 전도할 수 있습니다.

3) 윤활성: 흑연의 윤활 성능은 흑연 플레이크의 크기에 따라 달라집니다.플레이크가 클수록 마찰계수가 작아지고 윤활 성능이 좋아집니다.

4) 화학적 안정성: 흑연은 상온에서 화학적 안정성이 우수하며 산, 알칼리 및 유기용제 부식에 견딜 수 있습니다.

5) 가소성: 흑연은 인성이 좋고 매우 얇은 시트로 분쇄될 수 있습니다.

6) 내열충격성 : 흑연은 상온에서 사용 시 급격한 온도 변화에도 손상 없이 견딜 수 있습니다.온도가 급격하게 변해도 흑연의 부피는 크게 변하지 않고 깨지지 않습니다.

용법:
1. 내화물로 사용 : 흑연 및 그 제품은 고온 저항성과 고강도 특성을 가지고 있습니다.이들은 주로 야금 산업에서 흑연 도가니를 제조하는 데 사용됩니다.제강에서 흑연은 일반적으로 강철 잉곳의 보호제 및 야금 용광로의 라이닝으로 사용됩니다.

2. 전도성 재료: 전기 산업에서 전극, 브러시, 탄소 막대, 탄소 튜브, 수은 정류기용 양극, 흑연 개스킷, 전화 부품, 텔레비전 튜브 코팅 등을 제조하는 데 사용됩니다.

3. 내마모성 윤활 재료: 흑연은 기계 산업에서 윤활제로 자주 사용됩니다.윤활유는 고속, 고온, 고압 조건에서 사용할 수 없는 경우가 많지만, 흑연 내마모성 재료는 200-2000℃의 온도에서 높은 슬라이딩 속도로 윤활유 없이 작동할 수 있습니다.부식성 매체를 운반하는 많은 장치는 작동 중에 윤활유를 추가할 필요가 없는 피스톤 컵, 밀봉 링 및 베어링을 만들기 위해 흑연 재료를 널리 사용합니다.흑연 에멀젼은 또한 다양한 금속 가공(와이어 드로잉, 튜브 드로잉)에 좋은 윤활제입니다.
4. 흑연은 화학적 안정성이 좋습니다.특수 가공된 흑연은 내식성, 우수한 열전도율, 낮은 투자율 등의 특성을 갖고 있어 열교환기, 반응조, 응축기, 연소탑, 흡수탑, 냉각기, 히터, 필터, 펌프 장비 생산에 널리 사용됩니다.석유화학, 습식 야금, 산-염기 생산, 합성 섬유, 제지 등 산업 분야에서 널리 사용되며 많은 양의 금속 재료를 절약할 수 있습니다.

다양한 불침투성 흑연은 포함된 수지의 종류에 따라 내식성이 다릅니다.페놀 수지 함침제는 내산성이지만 내알칼리성은 없습니다.푸르푸릴 알코올 수지 함침제는 내산성 및 내알칼리성입니다.다양한 품종의 내열성도 다양합니다. 탄소와 흑연은 환원 분위기에서 2000-3000 ℃를 견딜 수 있으며 산화 분위기에서 각각 350 ℃와 400 ℃에서 산화되기 시작합니다.불침투성 흑연의 종류는 함침제에 따라 달라지며, 일반적으로 페놀릭이나 푸르푸릴알코올을 함침시켜 180℃ 이하까지 내열성을 갖는다.

5. 주조, 모래 선삭, 성형 및 고온 야금 재료에 사용됩니다. 흑연의 열팽창 계수가 작고 급속한 냉각 및 가열 변화에 견딜 수 있는 능력으로 인해 유리 제품의 주형으로 사용할 수 있습니다.흑연을 사용하면 흑색 금속은 정확한 치수, 매끄러운 표면 및 높은 수율을 갖춘 주물을 얻을 수 있습니다.가공이나 약간의 가공 없이 사용할 수 있어 많은 양의 금속을 절약할 수 있습니다.경질 합금 생산과 같은 분말 야금 공정에서는 일반적으로 압연 및 소결용 세라믹 보트를 만들기 위해 흑연 재료를 사용합니다.단결정 실리콘의 결정 성장 도가니, 부분 정제 용기, 지지대, 유도 가열기 등은 모두 고순도 흑연으로 가공됩니다.또한 흑연은 흑연 단열판 및 진공 제련용 베이스로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 고온 저항로 튜브, 로드, 플레이트 및 그리드와 같은 구성 요소로도 사용할 수 있습니다.

6. 원자력 산업 및 국방 산업에 사용됩니다. 흑연은 원자로에 사용되는 우수한 중성자 감속재를 가지고 있으며 우라늄 흑연 원자로는 널리 사용되는 원자로 유형입니다.발전용 원자로에 사용되는 감속재료는 융점, 안정성, 내식성이 높아야 하며 흑연은 위의 요구사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.원자로에 사용되는 흑연의 순도 요구 사항은 매우 높으며 불순물 함량은 수십 PPM을 초과해서는 안됩니다.특히 붕소 함량은 0.5PPM 미만이어야 합니다.국방산업에서도 흑연은 고체연료 로켓용 노즐, 미사일용 노즈콘, 우주항행장비 부품, 단열재, 방사선 방지재 등을 만드는 데 쓰인다.

7. 흑연은 보일러 스케일링을 방지할 수도 있습니다.관련 단위 테스트에 따르면 일정량의 흑연 분말(물 1톤당 약 4~5g)을 물에 추가하면 보일러 표면 스케일링을 방지할 수 있는 것으로 나타났습니다.또한, 금속 굴뚝, 지붕, 교량, 파이프라인 등에 흑연 코팅을 하면 부식과 녹을 방지할 수 있습니다.

흑연은 연필심, 안료, 광택제로 사용할 수 있습니다.흑연을 특수 가공한 후 해당 산업 분야의 다양한 특수 소재를 생산할 수 있습니다.