흑연의 기계적 특성에는 압축 강도, 연성, 탄성 한계 및 내구성 한계가 포함됩니다.
- 압축 강도: 흑연의 압축 강도의 최소값은 31MPa(SI 단위)이고 최대값은 50.038MPa(영국식 단위)입니다. 이 속성은 흑연이 부러지거나 변형되지 않고 분쇄력을 견딜 수 있는 능력을 나타냅니다.
- 연성: 흑연의 연성 최소값은 0.00171(SI 단위)이고 최대값은 0.00189(영국식 단위)입니다. 연성은 인장 응력 하에서 재료가 변형되는 능력을 측정하여 와이어로 늘리거나 당길 수 있도록 합니다.
- 탄성 한계: 흑연의 탄성 한계 최소값은 4.8(SI 단위)이고 최대값은 11.0229(영국식 단위)입니다. 탄성 한계는 재료가 영구 변형 없이 견딜 수 있는 최대 응력을 의미합니다.
- 내구성 한계: 흑연의 내구성 한계 최소값은 15.47(SI 단위)이고 최대값은 2.61793(영국식 단위)입니다. 내구성 한계는 재료가 고장 없이 무한한 횟수 동안 견딜 수 있는 최대 응력 진폭을 나타냅니다.
이러한 기계적 특성 외에도 흑연은 다른 유리한 특성을 가지고 있습니다. 내열성 및 내화학성이 매우 높고, 열충격 저항성이 뛰어나며, 전기 및 열전도율이 높고, 온도가 상승함에 따라 강도가 증가합니다. 흑연은 또한 가공이 용이하고 고순도로 생산할 수 있습니다. 원자력, 야금, 반도체, 태양광, 연속 주조, EDM 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
흑연은 낮은 밀도, 열 안정성 및 기계적 강도로 인해 일반적으로 열간 프레스 장비의 금형 재료로 사용됩니다. 하지만 고압 적용 및 특정 재료와의 반응성 측면에서 한계가 있습니다. 흑연은 전이 금속, 질화물 및 전이 금속의 규화물과 반응할 수 있습니다.
또한 흑연 튜브는 상온에서 2000°C까지 가열하면 더 강해진다는 장점이 있습니다. 열충격 저항성이 뛰어나고 화학적으로 불활성이므로 부식이 우려되는 분야에 적합합니다. 흑연의 기공을 채우기 위해 다양한 함침제를 사용할 수 있으며, 특정 용도에 따라 등급을 선택할 수 있습니다.
흑연은 산소에 민감하므로 산화 및 구조적 고장을 방지하기 위해 고온에서 공기에 노출해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다. 흑연 발열체는 기계적 안정성을 보장하기 위해 다른 재료로 만든 발열체보다 두껍습니다. 고온에서 흑연을 흑연화하면 그 특성이 향상되어 고온 응용 분야에 적합합니다.
전반적으로 흑연은 기계적, 열적, 화학적 특성이 복합적으로 작용하여 다양한 산업 응용 분야에 다용도로 사용할 수 있는 소재입니다.
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