ગ્રેફાઇટ એ એલિમેન્ટલ કાર્બનનો એલોટ્રોપ છે, જ્યાં દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ કાર્બન અણુઓથી ઘેરાયેલો છે (એક હનીકોમ્બમાં એકથી વધુ ષટકોણ સાથેની પેટર્નમાં ગોઠવાયેલ છે) જે સહસંયોજક પરમાણુઓ બનાવવા માટે સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા છે.

ગ્રેફાઇટ તેની વિશિષ્ટ રચનાને કારણે નીચેના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે:

1) ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર: ગ્રેફાઇટનું ગલનબિંદુ 3850 ± 50 ℃ છે, અને ઉત્કલન બિંદુ 4250 ℃ છે.અતિ-ઉચ્ચ તાપમાનના ચાપ દ્વારા બાળી નાખવામાં આવ્યા પછી પણ, વજનમાં ઘટાડો ખૂબ જ નાનો છે, અને થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક પણ ખૂબ નાનો છે.ગ્રેફાઇટની તાકાત તાપમાન સાથે વધે છે, અને 2000 ℃ પર, ગ્રેફાઇટની મજબૂતાઈ બમણી થાય છે.

2) વાહકતા અને થર્મલ વાહકતા: ગ્રેફાઇટની વાહકતા સામાન્ય બિન-ધાતુ ખનિજો કરતા સો ગણી વધારે છે.થર્મલ વાહકતા સ્ટીલ, આયર્ન અને સીસા જેવી ધાતુની સામગ્રી કરતાં વધી જાય છે.વધતા તાપમાન સાથે થર્મલ વાહકતા ઘટે છે અને અત્યંત ઊંચા તાપમાને પણ ગ્રેફાઇટ ઇન્સ્યુલેટર બની જાય છે.ગ્રેફાઇટ વીજળીનું સંચાલન કરી શકે છે કારણ કે ગ્રેફાઇટમાં દરેક કાર્બન અણુ અન્ય કાર્બન અણુઓ સાથે માત્ર ત્રણ સહસંયોજક બોન્ડ બનાવે છે, અને દરેક કાર્બન અણુ હજુ પણ ચાર્જ ટ્રાન્સફર કરવા માટે એક મફત ઇલેક્ટ્રોન જાળવી રાખે છે.

3) લુબ્રિસીટી: ગ્રેફાઇટનું લુબ્રિકેશન પ્રદર્શન ગ્રેફાઇટ ફ્લેક્સના કદ પર આધારિત છે.ફ્લેક્સ જેટલા મોટા, ઘર્ષણ ગુણાંક જેટલો નાનો, અને લ્યુબ્રિકેશન કામગીરી સારી.

4) રાસાયણિક સ્થિરતા: ગ્રેફાઇટ ઓરડાના તાપમાને સારી રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે, અને એસિડ, આલ્કલી અને કાર્બનિક દ્રાવક કાટનો સામનો કરી શકે છે.

5) પ્લાસ્ટીસીટી: ગ્રેફાઈટમાં સારી કઠિનતા હોય છે અને તે ખૂબ જ પાતળી શીટ્સમાં ગ્રાઉન્ડ થઈ શકે છે.

6) થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર: ગ્રેફાઇટ જ્યારે ઓરડાના તાપમાને ઉપયોગ થાય છે ત્યારે નુકસાન વિના તાપમાનના તીવ્ર ફેરફારોનો સામનો કરી શકે છે.જ્યારે તાપમાન અચાનક બદલાય છે, ત્યારે ગ્રેફાઇટનું પ્રમાણ વધુ બદલાતું નથી અને ક્રેક થશે નહીં.

ઉપયોગ:
1. પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી તરીકે વપરાય છે: ગ્રેફાઇટ અને તેના ઉત્પાદનોમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ શક્તિના ગુણધર્મો છે.તેઓ મુખ્યત્વે ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ્સ બનાવવા માટે ધાતુશાસ્ત્ર ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.સ્ટીલના નિર્માણમાં, ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સ્ટીલના ઇંગોટ્સ માટે રક્ષણાત્મક એજન્ટ તરીકે અને મેટલર્જિકલ ભઠ્ઠીઓ માટે અસ્તર તરીકે થાય છે.

2. વાહક સામગ્રી તરીકે: વિદ્યુત ઉદ્યોગમાં ઇલેક્ટ્રોડ, બ્રશ, કાર્બન સળિયા, કાર્બન ટ્યુબ, મર્ક્યુરી રેક્ટિફાયર માટે પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ, ગ્રેફાઇટ ગાસ્કેટ, ટેલિફોન ભાગો, ટેલિવિઝન ટ્યુબ માટે કોટિંગ્સ વગેરેના ઉત્પાદન માટે વપરાય છે.

3. વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક ઊંજણ સામગ્રી તરીકે: યાંત્રિક ઉદ્યોગમાં ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ ઘણીવાર લુબ્રિકન્ટ તરીકે થાય છે.લુબ્રિકેટિંગ તેલનો ઉપયોગ ઘણી વખત ઊંચી ઝડપ, ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણની સ્થિતિમાં કરી શકાતો નથી, જ્યારે ગ્રેફાઇટ વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક સામગ્રી 200-2000 ℃ તાપમાને ઊંચી સ્લાઇડિંગ ઝડપે તેલને લુબ્રિકેટ કર્યા વિના કામ કરી શકે છે.ઘણા ઉપકરણો કે જે કાટને લગતા માધ્યમોનું પરિવહન કરે છે તે પિસ્ટન કપ, સીલિંગ રિંગ્સ અને બેરિંગ્સ બનાવવા માટે ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરે છે, જેને ઓપરેશન દરમિયાન લુબ્રિકેટિંગ તેલ ઉમેરવાની જરૂર હોતી નથી.ગ્રેફાઇટ ઇમલ્શન પણ ઘણી ધાતુની પ્રક્રિયા (વાયર ડ્રોઇંગ, ટ્યુબ ડ્રોઇંગ) માટે સારું લુબ્રિકન્ટ છે.
4. ગ્રેફાઇટ સારી રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે.કાટ પ્રતિકાર, સારી થર્મલ વાહકતા અને ઓછી અભેદ્યતા જેવી વિશેષતાઓ સાથે ખાસ પ્રોસેસ્ડ ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ, પ્રતિક્રિયા ટાંકીઓ, કન્ડેન્સર્સ, કમ્બશન ટાવર્સ, શોષણ ટાવર્સ, કૂલર્સ, હીટર, ફિલ્ટર્સ અને પંપ સાધનોના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે થાય છે.પેટ્રોકેમિકલ્સ, હાઇડ્રોમેટલર્જી, એસિડ-બેઝ ઉત્પાદન, કૃત્રિમ તંતુઓ અને પેપરમેકિંગ જેવા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા, તે મોટા પ્રમાણમાં મેટલ સામગ્રીને બચાવી શકે છે.

અભેદ્ય ગ્રેફાઇટની વિવિધતા તેમાં રહેલા વિવિધ રેઝિન્સને કારણે કાટ પ્રતિકારમાં બદલાય છે.ફેનોલિક રેઝિન પ્રેગ્નેટર્સ એસિડ પ્રતિરોધક છે પરંતુ ક્ષાર પ્રતિરોધક નથી;Furfuryl આલ્કોહોલ રેઝિન પ્રેગ્નેટર્સ એસિડ અને આલ્કલી બંને પ્રતિરોધક છે.વિવિધ જાતોની ગરમીનો પ્રતિકાર પણ બદલાય છે: કાર્બન અને ગ્રેફાઇટ ઘટતા વાતાવરણમાં 2000-3000 ℃ સામે ટકી શકે છે અને ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણમાં અનુક્રમે 350 ℃ અને 400 ℃ પર ઓક્સિડાઈઝ થવાનું શરૂ કરે છે;અભેદ્ય ગ્રેફાઇટની વિવિધતા ગર્ભાધાન એજન્ટ સાથે બદલાય છે, અને તે સામાન્ય રીતે ફેનોલિક અથવા ફર્ફ્યુરીલ આલ્કોહોલ સાથે ગર્ભાધાન કરીને 180 ℃ થી નીચે ગરમી-પ્રતિરોધક છે.

5. કાસ્ટિંગ, સેન્ડ ટર્નિંગ, મોલ્ડિંગ અને ઉચ્ચ-તાપમાન ધાતુશાસ્ત્રીય સામગ્રી માટે વપરાય છે: ગ્રેફાઇટના થર્મલ વિસ્તરણના નાના ગુણાંક અને ઝડપી ઠંડક અને ગરમીમાં ફેરફારોનો સામનો કરવાની તેની ક્ષમતાને કારણે, તેનો ઉપયોગ કાચનાં વાસણો માટે મોલ્ડ તરીકે થઈ શકે છે.ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ કર્યા પછી, કાળી ધાતુ ચોક્કસ પરિમાણો, સરળ સપાટી અને ઉચ્ચ ઉપજ સાથે કાસ્ટિંગ મેળવી શકે છે.તેનો ઉપયોગ પ્રક્રિયા અથવા સહેજ પ્રક્રિયા કર્યા વિના કરી શકાય છે, આમ મેટલની મોટી માત્રાની બચત થાય છે.પાઉડર ધાતુવિજ્ઞાન પ્રક્રિયાઓ જેમ કે સખત એલોયનું ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ દબાવવા અને સિન્ટરિંગ માટે સિરામિક બોટ બનાવવા માટે કરે છે.ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ક્રુસિબલ, પ્રાદેશિક રિફાઇનિંગ કન્ટેનર, સપોર્ટ ફિક્સ્ચર, ઇન્ડક્શન હીટર વગેરે મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન તમામ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટમાંથી પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.વધુમાં, ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ ગ્રેફાઇટ ઇન્સ્યુલેશન બોર્ડ અને વેક્યૂમ સ્મેલ્ટિંગ માટેના આધાર તરીકે, તેમજ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકારક ભઠ્ઠી નળીઓ, સળિયા, પ્લેટો અને ગ્રીડ જેવા ઘટકો તરીકે પણ થઈ શકે છે.

6. અણુ ઉર્જા ઉદ્યોગ અને રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ ઉદ્યોગમાં વપરાય છે: ગ્રેફાઇટમાં અણુ રિએક્ટરમાં વપરાતા ઉત્તમ ન્યુટ્રોન મોડરેટર છે, અને યુરેનિયમ ગ્રેફાઇટ રિએક્ટર એ અણુ રિએક્ટરનો વ્યાપક ઉપયોગ છે.પાવર માટે અણુ રિએક્ટરમાં વપરાતી મંદી સામગ્રીમાં ઉચ્ચ ગલનબિંદુ, સ્થિરતા અને કાટ પ્રતિકાર હોવો જોઈએ અને ગ્રેફાઈટ ઉપરોક્ત જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂરી કરી શકે છે.પરમાણુ રિએક્ટરમાં વપરાતા ગ્રેફાઇટ માટેની શુદ્ધતાની આવશ્યકતા ઘણી વધારે છે અને અશુદ્ધતાનું પ્રમાણ ડઝનેક PPM કરતાં વધુ ન હોવું જોઈએ.ખાસ કરીને, બોરોનનું પ્રમાણ 0.5PPM કરતા ઓછું હોવું જોઈએ.રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ ઉદ્યોગમાં, ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ ઘન ઇંધણ રોકેટ માટે નોઝલ, મિસાઇલો માટે નોઝ કોન, સ્પેસ નેવિગેશન સાધનો માટેના ઘટકો, ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી અને કિરણોત્સર્ગ વિરોધી સામગ્રી માટે પણ થાય છે.

7. ગ્રેફાઇટ બોઈલર સ્કેલિંગને પણ રોકી શકે છે.સંબંધિત એકમ પરીક્ષણોએ દર્શાવ્યું છે કે પાણીમાં ચોક્કસ માત્રામાં ગ્રેફાઇટ પાવડર (લગભગ 4-5 ગ્રામ પ્રતિ ટન પાણી) ઉમેરવાથી બોઈલરની સપાટીના માપને અટકાવી શકાય છે.વધુમાં, ધાતુની ચીમની, છત, પુલ અને પાઇપલાઇન પર ગ્રેફાઇટ કોટિંગ કાટ અને કાટને અટકાવી શકે છે.

ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ પેન્સિલ લીડ, રંગદ્રવ્ય અને પોલિશિંગ એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે.ખાસ પ્રક્રિયા પછી, ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ સંબંધિત ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રો માટે વિવિધ વિશેષ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે કરી શકાય છે.