石墨制品的溫度與強度如何控制

石墨制品的溫度與強度如何控制

一般來說，普通的石墨的熔點是在4000度左右，但是在常壓下，石墨在600度就會與大氣中的氧氣發生反應，所以常壓下耐600度以下的溫度是沒有問題的，不會影響石墨的材質和使用。石墨在400℃開始與空氣中的氧氣發生氧化，但變化不是很明顯，1700℃時氧化更加明顯，需要抽真空或加氮氣保護，在加惰性氣體保護的情況下可耐3000℃高溫，4350℃發生揮發。

石墨制品的強度在高溫下明顯增加，石墨的抗拉強度在1000度的時候比常溫下增加20%左右，在1500度時比常溫下增加30%左右，在2000度時比常溫下增加50%左右，2500度時比常溫下增加75%左右，有的甚至達到比常溫時的強度高一倍，如果溫度繼續進一步升高，則強度反而會有所下降。
石墨的強度隨著溫度升高而增大的原因可解釋為以下幾條：
一，石墨在低溫時不會產生局部的塑性變化，所以即使給予比較低的負荷，因為應力的集中也會引起破裂。但是，在溫度升高到一定的程度時，呈現塑性的關系會在應力集中點附近產生局部變形，使應力有所分散，所以即使施加比較大的負荷也不至于引起破裂。
二，因為石墨晶體的熱膨脹系數具有較大的各向異性，從高溫下被冷卻后會在晶粒內部產生較大的應力。低溫的時候石墨的強度比較低，是由于外力疊加內應力所致，但是在加熱到一定溫度，其內應力逐漸減少，所以強度隨著溫度升高而增加。