El grafit és un al·lòtrop de carboni elemental, on cada àtom de carboni està envoltat per altres tres àtoms de carboni (disposats en un patró com una bresca amb múltiples hexàgons) que s'uneixen covalentment per formar molècules covalents.

El grafit té les següents propietats especials a causa de la seva estructura especial:

1) Resistència a altes temperatures: el punt de fusió del grafit és de 3850 ± 50 ℃ i el punt d'ebullició és de 4250 ℃.Fins i tot després de ser cremat per un arc de temperatura ultra alta, la pèrdua de pes és molt petita i el coeficient d'expansió tèrmica també és molt petit.La força del grafit augmenta amb la temperatura i, a 2000 ℃, la força del grafit es duplica.

2) Conductivitat i conductivitat tèrmica: la conductivitat del grafit és cent vegades superior a la dels minerals no metàl·lics generals.La conductivitat tèrmica supera la dels materials metàl·lics com l'acer, el ferro i el plom.La conductivitat tèrmica disminueix amb l'augment de la temperatura, i fins i tot a temperatures extremadament altes, el grafit es converteix en un aïllant.El grafit pot conduir l'electricitat perquè cada àtom de carboni del grafit només forma tres enllaços covalents amb altres àtoms de carboni, i cada àtom de carboni encara conserva un electró lliure per transferir càrregues.

3) Lubricitat: el rendiment de lubricació del grafit depèn de la mida dels flocs de grafit.Com més grans siguin les escates, menor serà el coeficient de fricció i millor serà el rendiment de la lubricació.

4) Estabilitat química: el grafit té una bona estabilitat química a temperatura ambient i pot suportar la corrosió d'àcids, àlcalis i dissolvents orgànics.

5) Plasticitat: el grafit té una bona duresa i es pot moldre en làmines molt fines.

6) Resistència al xoc tèrmic: el grafit pot suportar canvis dràstics de temperatura sense danys quan s'utilitza a temperatura ambient.Quan la temperatura canvia de sobte, el volum de grafit no canvia gaire i no s'esquerdarà.

Ús:
1. S'utilitza com a material refractari: el grafit i els seus productes tenen propietats de resistència a alta temperatura i alta resistència.S'utilitzen principalment en la indústria metal·lúrgica per fabricar gresols de grafit.En la fabricació d'acer, el grafit s'utilitza habitualment com a agent protector per a lingots d'acer i com a revestiment per a forns metal·lúrgics.

2. Com a material conductor: utilitzat en la indústria elèctrica per fabricar elèctrodes, raspalls, barres de carboni, tubs de carboni, elèctrodes positius per a rectificadors de mercuri, juntes de grafit, peces de telèfon, recobriments per a tubs de televisió, etc.

3. Com a material lubricant resistent al desgast: el grafit s'utilitza sovint com a lubricant a la indústria mecànica.L'oli lubricant sovint no es pot utilitzar en condicions d'alta velocitat, alta temperatura i alta pressió, mentre que els materials resistents al desgast de grafit poden funcionar sense oli lubricant a altes velocitats de lliscament a temperatures de 200-2000 ℃.Molts dispositius que transporten mitjans corrosius utilitzen àmpliament materials de grafit per fer copes de pistons, anells de segellat i coixinets, que no requereixen l'addició d'oli lubricant durant el funcionament.L'emulsió de grafit també és un bon lubricant per a molts processaments de metalls (trefilatge, trefilatge de tubs).
4. El grafit té una bona estabilitat química.El grafit especialment processat, amb característiques com ara resistència a la corrosió, bona conductivitat tèrmica i baixa permeabilitat, s'utilitza àmpliament en la producció d'intercanviadors de calor, dipòsits de reacció, condensadors, torres de combustió, torres d'absorció, refrigeradors, escalfadors, filtres i equips de bombes.Àmpliament utilitzat en sectors industrials com la petroquímica, la hidrometal·lúrgia, la producció àcid-base, les fibres sintètiques i la fabricació de paper, pot estalviar una gran quantitat de materials metàl·lics.

La varietat de grafit impermeable varia en resistència a la corrosió a causa de les diferents resines que conté.Els impregnadors de resina fenòlica són resistents als àcids però no als àlcalis;Els impregnadors de resina d'alcohol furfurílic són resistents als àcids i als àlcalis.La resistència a la calor de diferents varietats també varia: el carboni i el grafit poden suportar 2000-3000 ℃ en una atmosfera reductora i comencen a oxidar-se a 350 ℃ i 400 ℃ en una atmosfera oxidant, respectivament;La varietat de grafit impermeable varia amb l'agent impregnant i, generalment, és resistent a la calor per sota de 180 ℃ mitjançant la impregnació amb alcohol fenòlic o furfurílic.

5. S'utilitza per a la fosa, el tornejat de sorra, l'emmotllament i els materials metal·lúrgics d'alta temperatura: a causa del petit coeficient d'expansió tèrmica del grafit i la seva capacitat de suportar els canvis de refrigeració i escalfament ràpid, es pot utilitzar com a motlle per a cristalleria.Després d'utilitzar el grafit, el metall negre pot obtenir peces de fosa amb dimensions precises, superfície llisa i alt rendiment.Es pot utilitzar sense processament o processament lleuger, estalviant així una gran quantitat de metall.Els processos de metal·lúrgia de pols com la producció d'aliatges durs solen utilitzar materials de grafit per fer vaixells ceràmics per premsar i sinteritzar.El gresol de creixement de cristalls, el contenidor de refinació regional, el suport de suport, l'escalfador d'inducció, etc. de silici monocristal·lí es processen a partir de grafit d'alta puresa.A més, el grafit també es pot utilitzar com a placa d'aïllament i base de grafit per a la fosa al buit, així com components com ara tubs de forn de resistència a alta temperatura, barres, plaques i reixetes.

6. S'utilitza en la indústria de l'energia atòmica i la indústria de defensa nacional: el grafit té excel·lents moderadors de neutrons utilitzats en reactors atòmics, i els reactors de grafit d'urani són un tipus de reactor atòmic molt utilitzat.El material de desacceleració utilitzat als reactors atòmics per a la potència hauria de tenir un alt punt de fusió, estabilitat i resistència a la corrosió, i el grafit pot complir completament els requisits anteriors.El requisit de puresa del grafit utilitzat en reactors atòmics és molt alt i el contingut d'impureses no ha de superar desenes de PPM.Especialment, el contingut de bor ha de ser inferior a 0,5 PPM.A la indústria de defensa nacional, el grafit també s'utilitza per fabricar broquets per a coets de combustible sòlid, cons de nas per a míssils, components per a equips de navegació espacial, materials d'aïllament i materials anti-radiació.

7. El grafit també pot prevenir l'escalada de la caldera.Les proves d'unitat rellevants han demostrat que afegir una certa quantitat de pols de grafit (uns 4-5 grams per tona d'aigua) a l'aigua pot prevenir l'escala de la superfície de la caldera.A més, el recobriment de grafit a les xemeneies metàl·liques, sostres, ponts i canonades pot prevenir la corrosió i l'òxid.

El grafit es pot utilitzar com a mina de llapis, pigment i agent de poliment.Després d'un processament especial, el grafit es pot utilitzar per produir diversos materials especials per a sectors industrials rellevants.