Grafit, elemental karbonun bir allotropudur; burada her bir karbon atomu, kovalent moleküller oluşturmak üzere kovalent olarak bağlanan diğer üç karbon atomu (çoklu altıgenlerle bal peteği benzeri bir desende düzenlenmiştir) tarafından çevrelenir.

Grafit özel yapısından dolayı aşağıdaki özel özelliklere sahiptir:

1) Yüksek sıcaklık dayanımı: Grafitin erime noktası 3850 ± 50 santigrat derece ve kaynama noktası 4250 santigrat derecedir.Ultra yüksek sıcaklık arkıyla yakıldıktan sonra bile ağırlık kaybı çok küçüktür ve termal genleşme katsayısı da çok küçüktür.Grafitin mukavemeti sıcaklıkla artar ve 2000 ° C'de grafitin mukavemeti iki katına çıkar.

2) İletkenlik ve termal iletkenlik: Grafitin iletkenliği genel metalik olmayan minerallerden yüz kat daha yüksektir.Isı iletkenliği çelik, demir ve kurşun gibi metal malzemelerinkini aşmaktadır.Sıcaklık arttıkça termal iletkenlik azalır ve aşırı yüksek sıcaklıklarda bile grafit bir yalıtkan haline gelir.Grafit elektriği iletebilir çünkü grafitteki her karbon atomu diğer karbon atomlarıyla yalnızca üç kovalent bağ oluşturur ve her karbon atomu hâlâ yükleri aktarmak için bir serbest elektronu tutar.

3) Kayganlık: Grafitin yağlama performansı, grafit pullarının boyutuna bağlıdır.Pullar büyüdükçe sürtünme katsayısı küçülür ve yağlama performansı artar.

4) Kimyasal stabilite: Grafit oda sıcaklığında iyi bir kimyasal stabiliteye sahiptir ve asit, alkali ve organik solvent korozyonuna dayanabilir.

5) Plastisite: Grafit iyi bir tokluğa sahiptir ve çok ince tabakalar halinde öğütülebilir.

6) Termal şok direnci: Grafit, oda sıcaklığında kullanıldığında hasar görmeden şiddetli sıcaklık değişikliklerine dayanabilir.Sıcaklık aniden değiştiğinde grafitin hacmi fazla değişmez ve çatlamaz.

Kullanımı:
1. Refrakter malzeme olarak kullanılır: Grafit ve ürünleri yüksek sıcaklık dayanımı ve yüksek mukavemet özelliklerine sahiptir.Esas olarak metalurji endüstrisinde grafit potaların üretiminde kullanılırlar.Çelik üretiminde grafit genellikle çelik külçeler için koruyucu madde olarak ve metalurji fırınları için astar olarak kullanılır.

2. İletken bir malzeme olarak: elektrik endüstrisinde elektrotlar, fırçalar, karbon çubuklar, karbon tüpler, cıva redresörleri için pozitif elektrotlar, grafit contalar, telefon parçaları, televizyon tüpleri için kaplamalar vb. üretiminde kullanılır.

3. Aşınmaya dayanıklı bir yağlama malzemesi olarak: Grafit genellikle mekanik endüstrisinde yağlayıcı olarak kullanılır.Yağlama yağı genellikle yüksek hız, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşullarında kullanılamazken, grafit aşınmaya dayanıklı malzemeler, 200-2000 ° C sıcaklıklarda yüksek kayma hızlarında yağlama yağı olmadan çalışabilir.Aşındırıcı ortamları taşıyan birçok cihaz, çalışma sırasında yağlama yağı eklenmesini gerektirmeyen piston kapları, sızdırmazlık halkaları ve yatakların yapımında yaygın olarak grafit malzemeleri kullanır.Grafit emülsiyonu aynı zamanda birçok metal işleme (tel çekme, boru çekme) için de iyi bir yağlayıcıdır.
4. Grafit iyi bir kimyasal stabiliteye sahiptir.Korozyon direnci, iyi ısı iletkenliği ve düşük geçirgenlik gibi özelliklere sahip özel olarak işlenmiş grafit, ısı eşanjörleri, reaksiyon tankları, kondansatörler, yanma kuleleri, emme kuleleri, soğutucular, ısıtıcılar, filtreler ve pompa ekipmanlarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.Petrokimya, hidrometalurji, asit-baz üretimi, sentetik elyaflar ve kağıt yapımı gibi endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılan bu yöntem, büyük miktarda metal malzemeden tasarruf sağlayabilir.

Geçirimsiz grafitin çeşitliliği, içerdiği farklı reçineler nedeniyle korozyon direncine göre değişir.Fenolik reçine emprenye maddeleri aside dayanıklıdır ancak alkaliye dayanıklı değildir;Furfuril alkol reçine emprenye maddeleri hem asit hem de alkaliye dayanıklıdır.Farklı çeşitlerin ısı direnci de değişir: karbon ve grafit, indirgeyici bir atmosferde 2000-3000 ° C'ye dayanabilir ve oksitleyici bir atmosferde sırasıyla 350 ° C ve 400 ° C'de oksitlenmeye başlar;Geçirimsiz grafit çeşidi, emprenye maddesine göre değişir ve genellikle fenolik veya furfuril alkol ile emprenye edilerek 180 ° C'nin altına kadar ısıya dayanıklıdır.

5. Döküm, kum tornalama, kalıplama ve yüksek sıcaklıktaki metalurjik malzemeler için kullanılır: Grafitin küçük termal genleşme katsayısı ve hızlı soğutma ve ısıtmadaki değişikliklere dayanma yeteneği nedeniyle cam eşyalar için kalıp olarak kullanılabilir.Grafit kullanıldıktan sonra siyah metal, hassas boyutlu, pürüzsüz yüzeyli ve yüksek verimli dökümler elde edebilir.İşlenmeden veya hafif bir işlem yapılmadan kullanılabilir, böylece büyük miktarda metal tasarrufu sağlanır.Sert alaşımların üretilmesi gibi toz metalurjisi prosesleri, presleme ve sinterleme için seramik tekneler yapmak amacıyla tipik olarak grafit malzemeleri kullanır.Monokristalin silikonun kristal büyütme potası, bölgesel arıtma kabı, destek fikstürü, indüksiyon ısıtıcısı vb. hepsi yüksek saflıkta grafitten işlenir.Ek olarak grafit, vakumlu eritme için grafit yalıtım levhası ve tabanının yanı sıra yüksek sıcaklığa dayanıklı fırın tüpleri, çubuklar, plakalar ve ızgaralar gibi bileşenler olarak da kullanılabilir.

6. Atom enerjisi endüstrisinde ve milli savunma sanayinde kullanılır: Grafit, atom reaktörlerinde kullanılan mükemmel nötron moderatörlerine sahiptir ve uranyum grafit reaktörleri yaygın olarak kullanılan bir atom reaktörü türüdür.Atomik reaktörlerde güç için kullanılan yavaşlama malzemesinin yüksek erime noktasına, stabiliteye ve korozyon direncine sahip olması gerekir ve grafit yukarıdaki gereksinimleri tam olarak karşılayabilir.Atomik reaktörlerde kullanılan grafitin saflık gereksinimi çok yüksektir ve safsızlık içeriği düzinelerce PPM'yi aşmamalıdır.Özellikle bor içeriğinin 0,5PPM'den az olması gerekmektedir.Ulusal savunma sanayinde grafit aynı zamanda katı yakıtlı roketler için nozullar, füzeler için burun konileri, uzay navigasyon ekipmanı bileşenleri, yalıtım malzemeleri ve anti radyasyon malzemelerinin üretiminde de kullanılıyor.

7. Grafit ayrıca kazanın kireçlenmesini de önleyebilir.İlgili ünite testleri suya belli miktarda grafit tozu eklenmesinin (ton su başına yaklaşık 4-5 gram) kazan yüzeyinin kireçlenmesini önleyebileceğini göstermiştir.Ayrıca metal bacalar, çatılar, köprüler ve boru hatları üzerindeki grafit kaplama korozyon ve paslanmayı önleyebilir.

Grafit kurşun kalem, pigment ve parlatma maddesi olarak kullanılabilir.Özel işlemlerden sonra grafit, ilgili endüstriyel sektörlere yönelik çeşitli özel malzemeler üretmek için kullanılabilir.