ग्रेफाइट मौलिक कार्बन का एक अपरूप है, जहां प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन अन्य कार्बन परमाणुओं (कई हेक्सागोन्स के साथ छत्ते की तरह पैटर्न में व्यवस्थित) से घिरा होता है जो सहसंयोजक अणुओं को बनाने के लिए सहसंयोजक रूप से बंधे होते हैं।

अपनी विशेष संरचना के कारण ग्रेफाइट में निम्नलिखित विशेष गुण होते हैं:

1) उच्च तापमान प्रतिरोध: ग्रेफाइट का पिघलने बिंदु 3850 ± 50 ℃ है, और क्वथनांक 4250 ℃ है।अति-उच्च तापमान चाप द्वारा जलाए जाने के बाद भी, वजन में कमी बहुत कम होती है, और थर्मल विस्तार का गुणांक भी बहुत छोटा होता है।तापमान के साथ ग्रेफाइट की ताकत बढ़ती है और 2000 ℃ पर ग्रेफाइट की ताकत दोगुनी हो जाती है।

2) चालकता और तापीय चालकता: ग्रेफाइट की चालकता सामान्य गैर-धातु खनिजों की तुलना में सौ गुना अधिक है।तापीय चालकता स्टील, लोहा और सीसा जैसी धातु सामग्री से अधिक है।बढ़ते तापमान के साथ तापीय चालकता कम हो जाती है, और अत्यधिक उच्च तापमान पर भी, ग्रेफाइट एक इन्सुलेटर बन जाता है।ग्रेफाइट बिजली का संचालन कर सकता है क्योंकि ग्रेफाइट में प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ केवल तीन सहसंयोजक बंधन बनाता है, और प्रत्येक कार्बन परमाणु अभी भी चार्ज स्थानांतरित करने के लिए एक मुक्त इलेक्ट्रॉन बरकरार रखता है।

3) चिकनाई: ग्रेफाइट का स्नेहन प्रदर्शन ग्रेफाइट के टुकड़ों के आकार पर निर्भर करता है।गुच्छे जितने बड़े होंगे, घर्षण गुणांक उतना ही कम होगा और स्नेहन प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

4) रासायनिक स्थिरता: ग्रेफाइट में कमरे के तापमान पर अच्छी रासायनिक स्थिरता होती है, और यह एसिड, क्षार और कार्बनिक विलायक संक्षारण का सामना कर सकता है।

5) प्लास्टिसिटी: ग्रेफाइट में अच्छी कठोरता होती है और इसे बहुत पतली शीट में पीसा जा सकता है।

6) थर्मल शॉक प्रतिरोध: कमरे के तापमान पर उपयोग किए जाने पर ग्रेफाइट बिना किसी नुकसान के भारी तापमान परिवर्तन का सामना कर सकता है।जब तापमान अचानक बदलता है, तो ग्रेफाइट की मात्रा में ज्यादा बदलाव नहीं होता है और दरार नहीं पड़ेगी।

उपयोग:
1. दुर्दम्य सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है: ग्रेफाइट और इसके उत्पादों में उच्च तापमान प्रतिरोध और उच्च शक्ति के गुण होते हैं।इनका उपयोग मुख्य रूप से धातुकर्म उद्योग में ग्रेफाइट क्रूसिबल बनाने के लिए किया जाता है।स्टील निर्माण में, ग्रेफाइट का उपयोग आमतौर पर स्टील सिल्लियों के लिए एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में और धातुकर्म भट्टियों के लिए एक अस्तर के रूप में किया जाता है।

2. एक प्रवाहकीय सामग्री के रूप में: विद्युत उद्योग में इलेक्ट्रोड, ब्रश, कार्बन रॉड, कार्बन ट्यूब, पारा रेक्टिफायर के लिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड, ग्रेफाइट गास्केट, टेलीफोन पार्ट्स, टेलीविजन ट्यूब के लिए कोटिंग्स आदि के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

3. पहनने के लिए प्रतिरोधी चिकनाई सामग्री के रूप में: ग्रेफाइट का उपयोग अक्सर यांत्रिक उद्योग में स्नेहक के रूप में किया जाता है।चिकनाई वाले तेल का उपयोग अक्सर उच्च गति, उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थिति में नहीं किया जा सकता है, जबकि ग्रेफाइट पहनने के लिए प्रतिरोधी सामग्री 200-2000 ℃ के तापमान पर उच्च स्लाइडिंग गति पर चिकनाई तेल के बिना काम कर सकती है।संक्षारक मीडिया का परिवहन करने वाले कई उपकरण पिस्टन कप, सीलिंग रिंग और बीयरिंग बनाने के लिए व्यापक रूप से ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग करते हैं, जिन्हें ऑपरेशन के दौरान चिकनाई वाले तेल को जोड़ने की आवश्यकता नहीं होती है।ग्रेफाइट इमल्शन कई धातु प्रसंस्करण (तार ड्राइंग, ट्यूब ड्राइंग) के लिए भी एक अच्छा स्नेहक है।
4. ग्रेफाइट में अच्छी रासायनिक स्थिरता होती है।संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी तापीय चालकता और कम पारगम्यता जैसी विशेषताओं के साथ विशेष रूप से संसाधित ग्रेफाइट का उपयोग हीट एक्सचेंजर्स, प्रतिक्रिया टैंक, कंडेनसर, दहन टावर, अवशोषण टावर, कूलर, हीटर, फिल्टर और पंप उपकरण के उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है।पेट्रोकेमिकल्स, हाइड्रोमेटलर्जी, एसिड-बेस उत्पादन, सिंथेटिक फाइबर और पेपरमेकिंग जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, यह बड़ी मात्रा में धातु सामग्री को बचा सकता है।

अभेद्य ग्रेफाइट की विविधता इसमें मौजूद विभिन्न रेजिन के कारण संक्षारण प्रतिरोध में भिन्न होती है।फेनोलिक रेज़िन इंप्रेग्नेटर एसिड प्रतिरोधी हैं लेकिन क्षार प्रतिरोधी नहीं हैं;फ़्यूरफ्यूरिल अल्कोहल रेज़िन इम्प्रेग्नेटर अम्ल और क्षार दोनों प्रतिरोधी हैं।विभिन्न किस्मों का ताप प्रतिरोध भी भिन्न होता है: कार्बन और ग्रेफाइट कम करने वाले वातावरण में 2000-3000 ℃ का सामना कर सकते हैं, और ऑक्सीकरण वाले वातावरण में क्रमशः 350 ℃ और 400 ℃ पर ऑक्सीकरण करना शुरू कर देते हैं;अभेद्य ग्रेफाइट की विविधता संसेचन एजेंट के साथ भिन्न होती है, और यह आम तौर पर फेनोलिक या फरफ्यूरिल अल्कोहल के साथ संसेचन द्वारा 180 ℃ से नीचे गर्मी प्रतिरोधी होती है।

5. कास्टिंग, रेत मोड़, मोल्डिंग और उच्च तापमान धातुकर्म सामग्री के लिए उपयोग किया जाता है: ग्रेफाइट के थर्मल विस्तार के छोटे गुणांक और तेजी से शीतलन और हीटिंग में परिवर्तन का सामना करने की क्षमता के कारण, इसका उपयोग कांच के बर्तनों के लिए एक सांचे के रूप में किया जा सकता है।ग्रेफाइट का उपयोग करने के बाद, काली धातु सटीक आयाम, चिकनी सतह और उच्च उपज के साथ कास्टिंग प्राप्त कर सकती है।इसका उपयोग प्रसंस्करण या मामूली प्रसंस्करण के बिना किया जा सकता है, इस प्रकार बड़ी मात्रा में धातु की बचत होती है।पाउडर धातुकर्म प्रक्रियाएं, जैसे कि कठोर मिश्र धातु का उत्पादन, आमतौर पर दबाने और सिंटरिंग के लिए सिरेमिक नावें बनाने के लिए ग्रेफाइट सामग्री का उपयोग करती हैं।मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के क्रिस्टल ग्रोथ क्रूसिबल, क्षेत्रीय रिफाइनिंग कंटेनर, सपोर्ट फिक्स्चर, इंडक्शन हीटर आदि सभी उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट से संसाधित होते हैं।इसके अलावा, ग्रेफाइट का उपयोग ग्रेफाइट इन्सुलेशन बोर्ड और वैक्यूम गलाने के लिए आधार के साथ-साथ उच्च तापमान प्रतिरोध भट्ठी ट्यूब, छड़, प्लेट और ग्रिड जैसे घटकों के रूप में भी किया जा सकता है।

6. परमाणु ऊर्जा उद्योग और राष्ट्रीय रक्षा उद्योग में उपयोग किया जाता है: ग्रेफाइट में परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले उत्कृष्ट न्यूट्रॉन मॉडरेटर होते हैं, और यूरेनियम ग्रेफाइट रिएक्टर व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले परमाणु रिएक्टर होते हैं।ऊर्जा के लिए परमाणु रिएक्टरों में उपयोग की जाने वाली मंदी सामग्री में उच्च गलनांक, स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध होना चाहिए, और ग्रेफाइट उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकता है।परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले ग्रेफाइट के लिए शुद्धता की आवश्यकता बहुत अधिक है, और अशुद्धता सामग्री दर्जनों पीपीएम से अधिक नहीं होनी चाहिए।विशेषकर बोरान की मात्रा 0.5पीपीएम से कम होनी चाहिए।राष्ट्रीय रक्षा उद्योग में, ग्रेफाइट का उपयोग ठोस ईंधन रॉकेटों के लिए नोजल, मिसाइलों के लिए नाक शंकु, अंतरिक्ष नेविगेशन उपकरण के घटकों, इन्सुलेशन सामग्री और विरोधी विकिरण सामग्री के निर्माण के लिए भी किया जाता है।

7. ग्रेफाइट बॉयलर स्केलिंग को भी रोक सकता है।प्रासंगिक इकाई परीक्षणों से पता चला है कि पानी में एक निश्चित मात्रा में ग्रेफाइट पाउडर (लगभग 4-5 ग्राम प्रति टन पानी) मिलाने से बॉयलर की सतह के स्केलिंग को रोका जा सकता है।इसके अलावा, धातु की चिमनियों, छतों, पुलों और पाइपलाइनों पर ग्रेफाइट कोटिंग से जंग और जंग को रोका जा सकता है।

ग्रेफाइट का उपयोग पेंसिल लेड, पिगमेंट और पॉलिशिंग एजेंट के रूप में किया जा सकता है।विशेष प्रसंस्करण के बाद, ग्रेफाइट का उपयोग प्रासंगिक औद्योगिक क्षेत्रों के लिए विभिन्न विशेष सामग्रियों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।