Als häufig vorkommendes Kohlenstoffmineral ist Graphit eng mit unserem Leben verbunden; im Alltag findet es sich beispielsweise in Bleistiften und Kohlebürsten für Trockenbatterien. Graphit hat jedoch auch wichtige Anwendungsgebiete in der Rüstungsindustrie, bei feuerfesten Werkstoffen, in der Metallurgie, der chemischen Industrie und weiteren Bereichen.
Graphit besitzt sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften: Als guter Thermoelektrizitätsleiter weist Graphit metallische Eigenschaften auf; zu den nichtmetallischen Eigenschaften zählen hohe Temperaturbeständigkeit, hohe thermische Stabilität, chemische Inertheit und Schmierfähigkeit, und sein Anwendungsgebiet ist ebenfalls sehr breit.
Hauptanwendungsgebiet
1. Feuerfeste Materialien
In der Metallurgie dient Graphit als feuerfestes Material und Schutzmittel für Stahlblöcke. Aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit und Festigkeit wird Graphit in der Metallurgie zur Herstellung von Graphittiegeln, Stahlofenauskleidungen, Schutzschlacke und Stranggießanlagen verwendet.
2. Metallurgische Gießereiindustrie
Stahl und Guss: Graphit wird in der Stahlindustrie als Aufkohlungsmittel eingesetzt.
Graphit wird beim Gießen als Gieß-, Schleif- und Formmaterial verwendet. Aufgrund seines geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten ermöglicht der Einsatz von Graphit als Gießfarbe präzise Gussteile mit glatter Oberfläche, reduziert Risse und Poren und erhöht die Ausbeute. Darüber hinaus findet Graphit Verwendung in der Pulvermetallurgie, bei der Herstellung von hochfesten Legierungen und Kohlenstoffprodukten.
3. Chemische Industrie
Graphit besitzt eine gute chemische Stabilität. Speziell verarbeiteter Graphit zeichnet sich durch Korrosionsbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und geringe Permeabilität aus. Die Verwendung von Graphit zur Herstellung von Graphitrohren gewährleistet normale chemische Reaktionen und erfüllt die Anforderungen der Produktion hochreiner Chemikalien.
4. Elektro- und Elektronikindustrie
Graphit wird zur Herstellung von Mikropulver-Graphitelektroden, Bürsten, Batterien, Lithiumbatterien, leitfähigen Materialien für positive Elektroden von Brennstoffzellen, Anodenplatten, Elektrodenstäben, Kohlenstoffrohren, Graphitdichtungen, Telefonbauteilen, positiven Gleichrichterelektroden, leitfähigen Kunststoffen für die elektromagnetische Abschirmung, Wärmetauscherkomponenten und der Beschichtung von Fernsehbildröhren verwendet. Graphitelektroden finden breite Anwendung beim Schmelzen verschiedener Legierungen. Darüber hinaus dient Graphit als Kathode in Elektrolysezellen zur Elektrolyse von Metallen wie Magnesium und Aluminium.
Gegenwärtig werden Fluor-Fossiltinten (CF, GF) häufig in Hochenergiebatteriematerialien verwendet, insbesondere CF0,5-0,99 Fluor-Fossiltinten, die sich besser für die Herstellung von Anodenmaterialien für Hochenergiebatterien eignen, sowie für die Miniaturisierung von Batterien.
5. Atomenergie-, Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsindustrie
Graphit zeichnet sich durch einen hohen Schmelzpunkt, Stabilität, Korrosionsbeständigkeit und gute Beständigkeit gegenüber Atomstrahlen sowie durch seine Neutronenverlangsamung aus. In der Nuklearindustrie wird Graphit in Form von Werkstoffen, dem sogenannten Nukleargraphit, eingesetzt. Beispiele hierfür sind Neutronenmoderatoren für Atomreaktoren, Reflektoren, Heißzylindertinte für die Isotopenproduktion, sphärischer Graphit für Hochtemperatur-Gasreaktoren, Dichtungen und Massenblöcke für thermische Komponenten von Kernreaktoren.
Graphit wird in thermischen Reaktoren und hoffentlich auch in Fusionsreaktoren eingesetzt, wo es als Neutronenmoderator in der Brennstoffzone, als Reflektormaterial um die Brennstoffzone herum und als Strukturmaterial im Inneren des Reaktorkerns verwendet werden kann.
Graphit wird außerdem zur Herstellung von Antriebsmaterialien für Langstreckenraketen und Weltraumraketen, Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, Wärmedämm- und Strahlenschutzmaterialien, Düsenauskleidungen für Feststoffraketentriebwerke usw. verwendet. Es findet Anwendung in der Produktion von Flugzeugbürsten, Gleichstrommotoren für Raumfahrzeuge und anderen Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, Signalübertragungen für Satellitenfunk und leitfähigen Strukturmaterialien. In der Verteidigungsindustrie dient es zur Herstellung von Lagern für neue U-Boote, zur Produktion von hochreinem Graphit für die Landesverteidigung, von Graphitbomben sowie von Tarnkappen für Flugzeuge und Raketen. Insbesondere Graphitbomben können den Betrieb von Umspannwerken und anderen großen elektrischen Anlagen lahmlegen und erhebliche Auswirkungen auf das Wetter haben.
6. Maschinenbauindustrie
Graphit findet breite Anwendung bei der Herstellung von Bremsbelägen und anderen Bauteilen für Kraftfahrzeuge sowie bei Hochtemperaturschmierstoffen im Maschinenbau. Nach der Verarbeitung von Graphit zu kolloidalem Graphit und Fluorfossiltinte (CF, GF) wird er häufig als Festschmierstoff in der Maschinenbauindustrie eingesetzt, beispielsweise in Flugzeugen, Schiffen, Zügen, Automobilen und anderen schnell laufenden Maschinen.
Veröffentlichungsdatum: 08.11.2023