گرافیت شکل کریستالی کربن است.سیستم کریستالی شش ضلعی، با جوهر آهنی تا رنگ خاکستری تیره.چگالی 2.25 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی 1.5، نقطه ذوب 3652 ℃، نقطه جوش 4827 ℃.بافت نرم، با احساسی صاف و رسانا.خواص شیمیایی فعال، مقاوم در برابر خوردگی نیست و به راحتی با اسیدها، قلیاها و غیره واکنش نشان نمی دهد. تقویت گرما در هوا یا اکسیژن می تواند بسوزد و دی اکسید کربن تولید کند.اکسیدان های قوی آن را به اسیدهای آلی اکسید می کنند.به عنوان یک ماده ضد اصطکاک و روان کننده، ساخت بوته ها، الکترودها، باتری های خشک و سرب های مدادی استفاده می شود.گرافیت با خلوص بالا می تواند به عنوان تعدیل کننده نوترون در راکتورهای هسته ای استفاده شود.اغلب به آن زغال چوب یا سرب سیاه می گویند زیرا قبلاً با سرب اشتباه گرفته می شد.

کاربردهای اصلی گرافیت:

1. مورد استفاده به عنوان مواد نسوز: گرافیت و محصولات آن دارای خواص مقاومت و استحکام در دمای بالا هستند و عمدتاً در صنعت متالورژی برای ساخت بوته های گرافیتی استفاده می شوند.در فولادسازی، گرافیت معمولا به عنوان یک عامل محافظ برای شمش های فولادی و به عنوان پوشش کوره های متالورژی استفاده می شود.

2. به عنوان یک ماده رسانا: در صنعت برق برای ساخت الکترود، برس، میله های کربن، لوله های کربن، الکترودهای مثبت برای ترانسفورماتورهای جریان مثبت جیوه، واشرهای گرافیت، قطعات تلفن، پوشش برای لوله های تلویزیون و غیره استفاده می شود.

3. به عنوان یک ماده روان کننده مقاوم در برابر سایش: گرافیت اغلب به عنوان روان کننده در صنایع مکانیکی استفاده می شود.روغن روان کننده اغلب در شرایط با سرعت بالا، دمای بالا و فشار بالا قابل استفاده نیست، در حالی که مواد مقاوم در برابر سایش گرافیت می توانند بدون روغن روان کننده با سرعت لغزش بالا در دمای 200-2000 درجه سانتیگراد کار کنند.بسیاری از دستگاه‌هایی که رسانه‌های خورنده را انتقال می‌دهند، به طور گسترده از مواد گرافیتی برای ساخت فنجان‌های پیستون، حلقه‌های آب‌بندی و یاتاقان‌ها ساخته می‌شوند که در حین کار نیازی به اضافه کردن روغن روان‌کننده ندارند.امولسیون گرافیت همچنین روان کننده خوبی برای بسیاری از پردازش های فلزی (کشش سیم، کشش لوله) است.

4. گرافیت پایداری شیمیایی خوبی دارد.گرافیت مخصوص فرآوری شده دارای ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی، هدایت حرارتی خوب و نفوذپذیری کم است و به طور گسترده در تولید مبدل های حرارتی، مخازن واکنش، کندانسور، برج های احتراق، برج های جذب، خنک کننده ها، بخاری ها، فیلترها و تجهیزات پمپ استفاده می شود.به طور گسترده در بخش های صنعتی مانند پتروشیمی، هیدرومتالورژی، تولید اسید-باز، الیاف مصنوعی، کاغذ سازی و غیره استفاده می شود، می تواند مقدار زیادی از مواد فلزی را ذخیره کند.

تنوع گرافیت غیرقابل نفوذ به دلیل رزین های متفاوتی که در آن وجود دارد از نظر مقاومت در برابر خوردگی متفاوت است.اشباع کننده های رزین فنولیک مقاوم به اسید هستند اما در برابر قلیایی مقاوم نیستند.اشباع کننده رزین فورفوریل الکل هم در برابر اسید و هم مقاوم در برابر قلیایی هستند.مقاومت حرارتی انواع مختلف نیز متفاوت است: کربن و گرافیت می توانند 2000-3000 ℃ در یک جو کاهنده مقاومت کنند و به ترتیب در 350 ℃ و 400 ℃ در یک جو اکسید کننده شروع به اکسید شدن می کنند.تنوع گرافیت غیرقابل نفوذ با عامل اشباع کننده متفاوت است و معمولاً با آغشته کردن به الکل فنولیک یا فورفوریل تا دمای زیر 180 درجه در برابر حرارت مقاوم است.

5. مورد استفاده برای ریخته گری، سنباده کاری، قالب گیری و مواد متالورژیکی با دمای بالا: به دلیل ضریب انبساط حرارتی کم گرافیت و توانایی آن در مقاومت در برابر تغییرات در سرمایش و گرمایش سریع، می توان از آن به عنوان قالب ظروف شیشه ای استفاده کرد.پس از استفاده از گرافیت، فلز سیاه می تواند ابعاد ریخته گری دقیق، صافی سطح و عملکرد بالا را به دست آورد و می تواند بدون پردازش یا پردازش جزئی مورد استفاده قرار گیرد، بنابراین مقدار زیادی از فلز را ذخیره می کند.تولید آلیاژهای سخت و سایر فرآیندهای متالورژی پودر معمولاً شامل استفاده از مواد گرافیت برای ساخت قایق‌های سرامیکی برای پرس و تف جوشی است.بوته رشد کریستال، ظروف پالایش منطقه ای، تجهیزات پشتیبانی، بخاری القایی و غیره از سیلیکون تک کریستالی همگی از گرافیت با خلوص بالا پردازش می شوند.علاوه بر این، گرافیت همچنین می تواند به عنوان تخته عایق گرافیت و پایه برای ذوب خلاء، با مقاومت در برابر دمای بالا استفاده شود.

6. مورد استفاده در صنعت انرژی اتمی و صنایع دفاع ملی: گرافیت دارای تعدیل کننده های نوترونی عالی برای استفاده در راکتورهای اتمی است و راکتورهای اورانیوم-گرافیت یک نوع راکتور اتمی پرکاربرد است.ماده کاهش سرعت مورد استفاده در راکتورهای اتمی برای نیرو باید دارای نقطه ذوب، پایداری و مقاومت در برابر خوردگی بالا باشد و گرافیت می تواند به طور کامل الزامات فوق را برآورده کند.نیاز به خلوص برای گرافیت مورد استفاده به عنوان یک راکتور اتمی بسیار بالا است و محتوای ناخالصی آن نباید از ده ها PPM تجاوز کند.به خصوص، محتوای بور باید کمتر از 0.5PPM باشد.در صنعت دفاع ملی، گرافیت همچنین برای ساخت نازل برای موشک های سوخت جامد، مخروط دماغه برای موشک، اجزای تجهیزات ناوبری فضایی، مواد عایق، و مواد محافظت در برابر تشعشع استفاده می شود.

7. گرافیت همچنین می تواند از جرم گیری دیگ جلوگیری کند.آزمایشات واحد مربوطه نشان داده است که افزودن مقدار مشخصی پودر گرافیت (تقریباً 5-4 گرم در هر تن آب) به آب می تواند از پوسته پوسته شدن سطح دیگ جلوگیری کند.علاوه بر این، پوشش گرافیتی روی دودکش های فلزی، سقف ها، پل ها و خطوط لوله می تواند از خوردگی و زنگ زدگی جلوگیری کند.

8. گرافیت را می توان به عنوان سرب مدادی، رنگدانه، و عامل پولیش استفاده کرد.پس از فرآوری ویژه، گرافیت را می توان به مواد مختلف ویژه ای برای استفاده در بخش های صنعتی مربوطه تبدیل کرد.

9. الکترود: گرافیت دارای رسانایی خوب و مقاومت کم است.الکترودهای گرافیتی را می توان برای کوره های ذوب و کوره های قوس الکتریکی در کارخانه های فولاد و سیلیکون تولید کرد.