石墨粉在铸铁涂料中的主要性能特点是什么？

石墨的化学成分为单质碳(C)。自然界纯石墨少见,常含有多种杂质,如SiO₂、Al₂ O₃、FeO、MgO、CaO、P₂ O₅、CuO和H₂ O、沥青及粘土等,杂质多时可达10%～20%。石墨晶体结构为层状结构,层内极坚固的结合、层间巨大的间距及弱键构成了石墨结构突出的特点,导致了石墨的片状形态和极完全解理、低硬度(1～2,但垂直解理为3～5)、润滑、可塑、低密度(2.1～2.3g/cm³)；晶格和金属性使石墨呈金属色(铁黑-钢灰),具有金属光泽、不透明、良导电性和导热性；成分和坚强的结构层使石墨具有化学稳定性和耐高温性等。

工业上首先根据石墨的结晶程度将其分为两类:一类为晶质石墨,呈鳞片状或块状,晶体大于0.001mm(1μm),一般可用肉眼或显微镜辨识其晶形；另一类为隐晶质石墨,晶体细小,显微镜下难以辨识其晶形,又称不定形石墨或土状石墨。

石墨粉是中性耐火填料,对金属激冷能力高,不被金属或金属氧化物所润湿,不与金属液发生化学反应,耐火度高,如天然鳞片石墨熔点高达3000℃以上,一般工业用石墨熔点约2100℃。石墨的耐火性能极佳,而且不为液态金属所润湿,这两大特点是其他任何材料所不能比拟的。此外,石墨热导率高、热容量大、热膨胀系数非常低,石墨粉的密度较低,容易在水中悬浮,再加上来源丰富、价格低廉,故石墨粉是砂型铸铁件生产中最常用的耐火填料,砂型和金属型铸铜、铸铝件生产中也常用它。石墨粉一般不适用于铸钢,这主要是由于石墨会使铸钢渗碳的缘故。

石墨最大的缺点是黑而细腻,沾在皮肤及衣物上以后不易洗净,扬起的粉尘污染操作环境。近年来,对无石墨的浅色涂料的研究受到了普遍关注,但迄今仍未找到令人满意的石墨代用材料。(www.xing528.com)

作为涂料的骨料,石墨粉还有两个通常未被重视的缺点:其一是耐火度太高、难以烧结,无论加入何种辅助材料,都不能使涂料层的高温强度明显提高,涂料易于剥落而造成铸件缺陷；其二是易吸收辐射热而且热导率又高,有时会促进夹砂缺陷的形成。

碳质类耐火粉料还包括废石墨电极与废石墨坩埚碾碎成的颗粒,以及冲天炉打炉后未烧掉的焦炭碾碎成的颗粒。这类材料价格低廉,可部分取代石墨粉作涂料耐火粉料使用。