黒鉛は、特に高温や特定の環境条件下で高い熱安定性を示す。
その安定性は、温度、圧力、空気への暴露などの要因に影響される。
黒鉛の熱安定性とは（5つのポイントを解説）
1.真空下での高温安定性
黒鉛は、真空環境下で使用される場合、大きな劣化なしに非常に高い温度で動作することができます。
圧力が10-2torrまで下がると、2450℃まで使用できます。
10-4torrでは、2150℃まで使用できます。
この高温能力は、冶金や半導体製造などの産業における用途に極めて重要である。
2.酸化と空気暴露
黒鉛は空気に触れると熱安定性が損なわれる。
酸化は約500℃で始まる。
特定の条件下では、1日あたり最大1％の質量を失うことがある。
この劣化は、空気中の高温に繰り返しさらされると、構造的な故障につながる可能性がある。
3.機械的強度と熱伝導性
黒鉛は、温度が上昇するにつれて機械的強度が増すというユニークな特性を示す。
これは、温度が高くなると内部応力が減少するためで、機械的強度が向上します。
さらに、グラファイトは熱伝導率が高く、多くの一般的な金属よりも大きく、温度とともに増加します。
しかし、超高温では最終的に低下する。
4.用途と材料特性
細粒黒鉛の一種である等方性黒鉛は、その高い耐熱性、耐薬品性、優れた耐熱衝撃性、高い電気伝導性により、30以上の産業で使用されている。
また、機械加工が容易で、非常に高い純度で製造することができる。
これらの特性により、原子力、冶金、半導体産業など様々な用途に最適である。
5.耐食性と耐熱衝撃性
黒鉛は酸やアルカリに対して強い耐食性を持つことで知られており、様々な化学環境下での安定性に寄与しています。
また、耐熱衝撃性にも優れており、急速に加熱または冷却された場合の構造的完全性を維持するために重要です。
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