石墨性能
有两种不同烧结石墨：碳石墨和电化石墨。前者质硬而脆，后者质软、强度低、自润滑性好。
石墨具有良好的自润滑性和良好的导热性，具有良好的耐腐蚀性但不耐强氧化介质，具有抗热冲击性和低摩擦因数。然而石墨存在着气孔率大、机械强度
低的缺点。因此石墨用作软面材料时，需要用浸渍等办法来填塞孔隙，提高机械强度。
选择合适的浸渍剂是非常重要的。浸渍剂的性质决定了浸渍石墨的化学稳定性、热稳定性、机械强度、使用温度等。常用的浸渍树脂有酚醛树脂、环氧树
脂、呋喃树脂等。酚醛树脂耐酸性较好，环氧树脂耐碱性好，而呋喃树脂耐酸性和耐碱性均较好。常用的浸渍金属有巴氏合金、铜合金、铝合金、锑合金等。
浸渍金属石墨主要用90MPa，使用温度可达500℃；浸铜或铜合金的碳石墨使用温度为300℃；浸巴氏合金的碳石墨使用温度为120～180℃。
下表所列为碳石墨材料性能。
牌号 材料 体积密度 / 硬度 /HS 抗弯强度 /MPa 抗压强度 /MPa 膨胀系数 /C-1 气孔率 /% 使用温度

/℃
M121 碳石墨 65 ×10-6 17 350

M106H M120H M204H M220H 浸环氧树 脂碳石墨 60 60 40 45 ×10-6 ×10-6 ×10-6 ×10-6 5 5 5 5 200
200
200
200

M106K① 浸呋喃树
脂碳石墨
80 50 ×10-6 5 220

M232L 浸铝合金 碳石墨 40 ×10-6 4 400
M106Y M232Y 浸巴氏合 金碳石墨 60 50 ×10-6 ×10-6 5 5 180
180
M158K② 浸呋喃树 脂碳石墨 75～85 ～ ～ ×10-6 ～×10-6 <1 -103～250
M158H② 浸环氧树 脂碳石墨 65～76 ～ ～ ×10-6 ～×10-6 <1 -103～230
①导热率为（）;
②导热率为～（）
硅化石墨是碳石墨材料经硅化处理而得的碳化硅-碳复合材料。硅化处理的方法有化学气相反应法（CVR）和液硅浸渗法。化学气相沉积法为美国和日本采
用，而俄罗斯和德国则用液硅浸渗法。前者Si或SiO气体在1800～2200℃的高温下作硅化反应将表面转化为SiC；而后者利用液体硅代替Si蒸汽或SiC气体
与CVR同样作硅化处理。表7-20及表7-21列出了国内外硅化石墨的物理性能。

（4）表7-20CVR法硅化石墨的物理-力学性能
厂家 牌号 体积密度/ 硬度 抗拉 强度 /MPa 抗弯 强度 /MPa 弹性 模量 /MPa 膨胀 系数 /C-1 抗压 强度 /MPa 热导率 W/（）-1 最高工作

温度/℃
空气 惰性气氛
日本 鹰公司 ES-1① ES-3 95～105（HS）
85～100（HS）
114×103 24×103 ×10-6 ×10-6 129 147 50 200 400

日本皮拉公司 P1 3500（HV）
×103 4×10-6 400 1600
日本日立 化成公司 HSC HSC① 3000（HV）
3000（HV）
59 35×103 41×103 ×10-6 ×10-6

美国纯碳公司 PE-6923① 100（HV）
34 55 28×103 ×10-6 138 260
英国加布兰达夫公司 SiC-V （HV）
×103 ×10-6 371
中国东新电碳厂 M456 100（HV） 2500（HV） 35×103 （200℃）×10
-6

118

日本东芝陶瓷公司 PADLTTE 2000（HV）
49 196 176×103 ×10-6
① 浸渍树脂。
（5）表7-21液硅浸渗硅化石墨
性能 厂家

俄罗斯新齐略宾斯克 德国顺克埃贝公司
牌号
C-T C-TT U8019

体积密度/ 抗压强度/MPa 抗弯强度/MPa 抗拉强度/MPa 弹性模量/MPa 电阻系数μΩ.cm 冲击韧性/ 断裂韧性KIC/2 疲劳强度/MPa 导热系数/W.（m.℃）-1 线膨胀系数/℃-1 ～ 294～314 ～108 39～49 88×10-3 2700 100～120 ×10-6 ～
412～441 98～118 49～59 125×103 3900 150～175 ×10-6 235 39 58×103 2300 100 ×10-6 ～×10-6
190

140×10
3

130
1500
100
150
70
45×10
-6

（20～1000℃）
摩擦因数