电极由石墨制成的原因？

电极是帮助电流进出介质的导体。各行各业都在不同的设备中使用它们。最常见的用途之一是用于炼钢的电弧炉（EAF）。 虽然电极可以由不同的导电材料制成，但石墨是最理想的选择。 想知道原因是什么吗？请把这篇文章读完。

使石墨成为理想电极的特性

石墨是碳的一种，以其晶体结构和金属表面著称。石墨具有高导电性、热稳定性和其他一些特性，因此非常适合制作电极。

让我们来探究一下石墨的所有特性，正是这些特性使其成为最佳电极材料。

高导电性

电极要求具有高导电性，以便将电荷快速转移到设备上。此外，它们还必须在电化学反应过程中保持稳定的性能。

例如，高效的导电性对于 电弧炉 将电能转化为热能。毕竟，不适当的热量会影响钢铁冶炼过程。

石墨是一种出色的导电体，因此公司用它来制造电极。这种碳同素异形体具有六角形排列的层状结构，支持电子在层间自由移动。

除了高导电性，石墨电极还能承受高电流负荷。

抗热震性

公司选择石墨制造电极的另一个原因是，石墨可以承受高热冲击。

由于石墨的热膨胀系数较低，因此可以承受温度的突然变化。

在氧化环境中，石墨可承受 -400°F 至 850°F 的温度。

热冲击会以各种方式影响电极的效率。例如，它会导致电极结构失效。此外，它还会缩短电极的性能和使用寿命。

在电弧炉中炼钢时，电极可能会受到热冲击。即使在电弧焊接过程中，电极也会受到快速加热和冷却的影响。

其他材料制成的电极无法承受这种快速的温度变化。因此，石墨是制作电极的首选材料。

高耐热性

石墨可以在高温下生存。毕竟，它的熔点是 3650°C.因此，石墨电极可以承受高热环境。

它们甚至可以承受超高压电弧炉的最高温度。这种炉子的温度可高达 3500°C。一般来说，钢铁冶炼过程中的温度也会达到这个水平。

石墨电极在极端高温下不会失去结构完整性。石墨原子的层状结构有助于快速散热。

其他材料制成的电极要在如此高热的环境中保持性能并不容易。

耐用性

石墨化合物以机械强度高而著称。石墨有各种等级，抗拉强度在 20 到 40 兆帕之间。

由于其结构完整性高，制造商用它来制作电极。毕竟，电极在极端高温和机械压力下仍能保持其完整性。

石墨电极不会开裂。在电炉的高压下也不会磨损。

同时，它们还能承受电弧炉炼钢过程中的巨大压力。 

易于成型

您可以轻松地将石墨材料塑造成不同的形状。这也是石墨成为电极制造理想材料的另一个原因。

石墨的原子结构具有较弱的中间键，因此易于成型和塑造。

石墨电极根据不同的应用有不同的尺寸。不同的行业有不同的尺寸。

即使是不同类型的电炉，也需要不同尺寸和规格的石墨电极。

化学稳定性高

化学惰性必须是电极的首要特征。电极必须在不同的环境下工作。因此，它们不能与化学物质和气体发生反应。

好在石墨电极具有很强的耐化学性。它们在酸性或碱性环境中不会发生反应。请记住，这些环境在各种金属加工应用中都很常见。

石墨电极棒可长期保持其完整性。即使在化学环境中，它们也能发挥其功能。因此，公司将其用于电池、电炉和燃料电池。

除此以外，石墨电极的化学惰性还能最大限度地降低许多危险反应的风险。

自润滑特性

这些电极尤其适用于铸造厂和电弧炉。由于具有自润滑功能，石墨电极对熔炉和自身造成的摩擦较小。这意味着您将花费更少的钱进行维护。此外，石墨电极的使用寿命也很长。

石墨电极具有自润滑特性，是众多电化学和工业流程的首选。

成本效益

石墨电极还易于携带。公司在电弧炉中使用石墨电极，其能耗大大低于传统电炉。这自然降低了整体运营成本。

此外，由于石墨电极具有很高的导电性，在加工过程中损失的热量几乎可以忽略不计。因此，电弧炉加热和熔化钢材的时间更短。

石墨电极具有很高的机械强度和热强度。因此，它们的使用寿命比 碳电极.

可持续性

可持续的工业实践对于最大限度地减少污染和保护我们的自然资源至关重要。

石墨电极被认为是环保型电极。

电弧炉利用这些电极熔化金属废料并制造新的钢铁产品。它最大限度地减少了开采新原材料的需要。

此外，与传统炼钢能源相比，石墨电极的碳排放量较低。

结论

石墨具有多种特性，是最适合制造电极的材料。从高能量传递、耐热性到可加工性，石墨在所有方面都表现出色。

与其他材料不同，石墨不会在高热冲击和高温下分解。这些都是电弧炉炼钢时常见的情况。

此外，电极易于成型。因此，企业可根据自己的应用定制电极的尺寸。