Графит ГЭО-95

Графит ГЭО-95 — природный кристаллический графит, прошедший кислотную очистку от минеральных примесей. Расшифровка обозначения: Г — графит, Э — элементный (природного происхождения), О — очищенный, 95 — гарантированное минимальное содержание углерода по массе в процентах. В порошкообразном виде материал имеет тёмно-серый цвет с характерным металлическим блеском.

Расшифровка маркировки и место ГЭО-95 в линейке природных графитов

Природный кристаллический графит в исходном обогащённом виде содержит минеральные примеси — полевые шпаты, слюды, оксиды металлов, — которые снижают огнеупорность, электропроводность и однородность готовых изделий. Стандартный элементный графит по ГОСТ 7478-75 (марки ГЭ-1÷ГЭ-4) имеет зольность 10–14%, то есть содержит около 86–90% углерода. Для ответственных огнеупорных и электрохимических применений этой чистоты недостаточно.

Марки серии ГЭО получают дополнительной кислотной обработкой природного кристаллического графита: зольность снижается до 2–7%, содержание углерода соответственно возрастает. Коммерческая линейка включает ГЭО-92, ГЭО-94, ГЭО-95, ГЭО-96 и ГЭО-97 — цифра в обозначении соответствует гарантированному минимуму содержания углерода. Марка ГЭО-95 занимает среднюю позицию: по чистоте выше ГЭО-92 и ГЭО-94, ниже — ГЭО-96 и ГЭО-97.

Высокая степень кристалличности природного графита обеспечивает более высокую теплопроводность и стабильную анизотропию свойств по сравнению с аморфным (скрытокристаллическим) графитом. Изделия, прессованные или формованные из ГЭО-95, отличаются однородной структурой и хорошо воспроизводимыми механическими характеристиками от партии к партии.

Химический состав графита ГЭО-95

Показатель	Норма
Углерод (C)	не менее 95%
Зольность	не более 5%
Летучие вещества	не более 1%
Влажность	не более 1%

Посторонние (нерегламентированные) примеси не допускаются. Каждый из нормируемых показателей — независимый контрольный максимум: партия соответствует ГЭО-95 при одновременном выполнении всех условий. Содержание углерода определяется расчётным путём по формуле: C (%) = 100% − зольность − летучие − влага.

Физические свойства и гранулометрия

Параметр	Значение
Истинная (кристаллографическая) плотность	~2,18 г/см³
Температура начала окисления в воздухе	~500–600 °С
Температура возгонки (инертная среда или вакуум, атм. давление)	~3640 °С
Морозостойкость	до −196 °С
Остаток на сите 0,16 мм (№ 016)	не более 40%
Просев через сито 0,063 мм (№ 0063)	не более 25%

Несколько пояснений, важных при проектировании применения:

Температурный режим. В присутствии кислорода графит начинает заметно окисляться при 500–600 °С. Практический предел длительной эксплуатации изделий на воздухе — до 400–450 °С; кратковременный пиковый нагрев — до ~600 °С. В инертной атмосфере (аргон, азот) или вакууме верхняя граница определяется температурой возгонки (~3640 °С), что делает графит одним из наиболее тугоплавких конструкционных материалов. Именно это сочетание — высокая жаростойкость в защитной атмосфере при удовлетворительной стойкости при умеренных температурах на воздухе — определяет ключевые области применения ГЭО-95.

Гранулометрия. Нормы по двум ситам задают распределение частиц: не более 40% крупнее 160 мкм и не более 25% мельче 63 мкм. Основная доля порошка приходится на фракцию 63–160 мкм. Такой размер частиц обеспечивает хорошее смешение со связующими компонентами при производстве прессованных огнеупорных изделий и периклазоуглеродистых смесей.

Истинная плотность ~2,18 г/см³ — это плотность кристаллической решётки, измеренная без учёта межзерновых пустот. Насыпная плотность порошка значительно ниже и зависит от гранулометрии и степени уплотнения.

Область применения графита ГЭО-95

Тигли и фасонные жаростойкие изделия

Основное направление — сырьё для прессования и формования тиглей, стаканов, поддонов, крышек, перегородок, форсунок, муфт, сальников, переходников и защитных экранов. Содержание углерода ≥ 95% обеспечивает стабильность структуры при термоударе (резкий нагрев и охлаждение), что критично при плавке цветных металлов в индукционных и резистивных печах. Графитовые и графит-глинозёмные тигли из ГЭО-95 совместимы с расплавами алюминиевых, медных и благородных сплавов, а также чугуна. О тиглях с комбинированной основой — графито-корундовые тигли; о заготовках для токарного изготовления тиглей — графит стержневой для тиглей.

Периклазоуглеродистые огнеупоры

ГЭО-95 применяется как наполнитель в производстве периклазоуглеродистых (MgO–C) огнеупорных смесей и изделий для сталеплавильных ковшей и конвертеров. Графит обеспечивает высокую теплопроводность кладки, снижает термические напряжения и формирует слой, препятствующий смачиванию огнеупора расплавом металла и шлаком.

Положительные электроды и гальванопластика

Исторически «элементный» графит предназначался для положительных угольных электродов первичных химических источников тока (марганцово-цинковые батареи и гальванические элементы). В гальванопластике порошок ГЭО-95 или его водная суспензия используется для нанесения токопроводящего слоя на поверхность диэлектрических форм-матриц перед гальваническим осаждением металла.

Сырьё для производства терморасширенного графита

Природный кристаллический графит с развитой слоистой решёткой и высоким содержанием углерода — основной субстрат для химического интеркалирования (внедрения кислот или других агентов между слоями). После термообработки интеркалированный графит вспучивается, образуя терморасширенный графит с характерной червеобразной структурой. ГЭО-95 применяется как исходное сырьё в этом процессе.

Формы поставки и фасовка

Графит ГЭО-95 поставляется в двух формах:

• Порошок — сыпучая масса, соответствующая гранулометрическим и химическим требованиям, указанным выше.
• Готовые изделия — тигли, стаканы, поддоны и фасонные жаростойкие детали, изготовленные по чертежам заказчика или типовым размерам.

Порошок фасуется в трёхслойные бумажные мешки с массой нетто не более 30 кг или в мягкие контейнеры типа МКР. Хранение — в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферной влаги.