作耐火材料包括耐火磚、坩堝、連續鑄造粉、鑄模芯、鑄模洗滌劑和耐高溫材料等。近20年來,耐火材料工業中兩個重要的變化是鎂碳磚在煉鋼爐內襯中被廣泛應用,以及鋁碳磚在連續鑄造中的應用,使石墨耐火材料與煉鋼業緊密相連,全世界煉鋼業約消耗70%的耐火材料。1)鎂碳磚耐火材料是60年代中期,由美國研制成功;70年代,日本煉鋼業開始把鎂碳磚用于水冷卻電弧爐煉鋼中。目前在世界范圍內鎂碳磚已大量用于煉鋼,并已成為石墨的一種傳統用途。80年代初,鎂碳磚開始用于氧氣頂吹轉爐的爐襯。目前英國用作氧氣頂吹煉鋼爐襯的材料大部分是鎂碳磚,爐襯壽命為1000—1500次。而日本,爐襯的壽命為2000—2500次。2)鋁碳磚耐火材料主要用于連續鑄造。在日本用連續鑄造生產的鋼占總生產量的90%以上,英國為60%。3)坩堝及有關制品。例如坩堝、曲頸瓶、塞頭和噴嘴等,具有高耐火性,低的熱膨脹性,熔煉金屬過程中,受到金屬浸潤和沖刷時亦穩定,高溫下良好的熱震穩定性和優良的熱傳導性,所以石墨坩堝及其有關制品被廣泛用于直接熔融金屬的工藝中。煉鋼石墨和其他雜質材料用于煉鋼工業時可作為增碳劑。滲碳使用的碳質材料的范圍很廣,包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范圍內煉鋼增碳劑用石墨仍是土狀石墨的主要用途之一。目前我國石墨制品深加工技術發展主要有幾點?我國是天然石墨資源大國,儲量、產量及出口量均居世界首位。但由于技術開發投入不夠,目前仍以原料生產及加工鱗片石墨為主。碳-石墨材料是前景很大的新興材料,廣泛用于高科技領域,發達投入人力、財力進行開發研究。天然石墨深加工技術進展很快,目前已形成一些新型產業。我國柔性石墨新產業正在建設發展中,“八五”期內取得了一批柔性石墨加工技術及裝備的成果,但目前仍處于試制階段。我國鋰離子電池還處于小試階段,但已用天然石墨研制出結構穩定的陽極材料。其內容量密度達350mAh/g。我國經引進和消化吸收已能生產5種規格彩電管石墨乳。浸硅石墨制品目前國內屬空白。性石墨及膨脹石墨材料的開發與應用柔性石墨和膨脹石墨是重要的石墨深加工產品。從材料學的角度,膨脹石墨與柔性石墨二者有很大區別,是兩種材料。膨脹石墨是松散的多孔結構材料,具有優良的隔絕密封性能。隨著技術和新材料應用的發展,這兩類新材料由于其不同的特性,各自的應用領域也不同。本文將討論這兩種特性不同而又緊密相關的材料,在化工領域及其它領域的應用現狀及發展趨勢。柔性石墨由天然鱗片石墨加工而得。制備的關鍵技術,是將天然鱗片石墨制備成石墨層間化合物。工業操作上,常用濃.硫酸作為層間插入物,所以它又稱酸化石墨(可膨脹石墨)。不過酸化石墨是在石墨與酸反應后,經水洗干燥,大部分層間插入物已經逸出,所以它實際上是殘余石墨層間化合物。絕大部分石墨層間化合物在快速加熱時,層間插入物都會氣化,從而形成高壓,使石墨粒子沿C軸方向膨脹。很薄的酸化石墨鱗片膨脹后象一條條蠕蟲,長度可達1~2cm所以稱蠕蟲石墨或石墨蠕蟲,亦即通常所說的膨脹石墨。膨脹石墨在壓制或軋制時,蠕蟲之間相互嚙合,從而壓軋成石墨卷材或板材,即為柔性石墨。由于插層劑硫酸在加熱時絕大部分地區逸出,所以柔軟性石墨除有1000PPM左右的殘硫外,化學成份與鱗片石墨基本相同,為碳。作導電材料石墨在電氣工業中廣泛用來作電極、電刷、碳棒、碳管、水銀整流器的正極、石墨墊圈、電話零件、電視機顯像管的涂層等等,其中以石墨電極應用廣。在冶煉各種合金鋼、鐵合金時,使用石墨電極,這時強大的電流通過電極導入電爐的熔煉區,產生電弧,使電能轉化為熱能,溫度升高到2000℃左右,從而達到熔煉或反應的目的。此外,在電解金屬鎂、鋁、鈉時,電解槽的陽極也用石墨電極。生產金剛砂的電阻爐也用石墨電極作爐頭導電材料。電氣工業中所使用的石墨,對粒度和品位要求很高。耐磨和潤滑材料石墨在機械工業中常作潤滑劑。潤滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用。而石墨耐磨材料可以在-200℃—2000℃溫度并在很高的滑動速度下(100m/s)不用潤滑油工作。許多輸送腐蝕介質的設備,廣泛采用石墨材料制成活塞環、密封圈和軸承。它們運轉時,勿需加入潤滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時的良好潤滑劑。