石墨在粉末冶金行业中具有重要应用，其独特的物理和化学特性（如润滑性、导电性、耐高温性等）使其成为关键添加剂或基体材料。以下是其主要应用方向及技术要点：
1. 作为润滑剂与脱模剂
- 功能：石墨的层状结构在压制过程中可减少粉末与模具间的摩擦，降低能耗和模具磨损。
- 技术细节：通常添加0.5%-5%的石墨粉末（粒径1-20μm），尤其适用于铁基、铜基材料的压制成形。
- 优势：提高生坯密度和强度，避免压制裂纹。
2. 合金成分与导电材料
- 铁基/铜基合金：石墨作为碳源，通过烧结渗碳提升材料硬度（如含碳量0.3%-2%的烧结钢）。
- 电刷与触点材料：石墨与金属粉末（如铜、银）复合，制成高导电、耐磨的滑动电接触材料，用于电机和电器。
3. 高温烧结中的保护剂
- 抗氧化作用：在烧结炉中，石墨可形成还原性气氛（CO气体），防止金属粉末氧化。
- 应用场景：不锈钢或硬质合金烧结时，石墨填料或涂层可避免材料表面脱碳。
4. 多孔材料与自润滑轴承
- 孔隙调控：石墨挥发后留下孔隙（如含石墨的青铜轴承），结合润滑油形成自润滑系统。
- 性能特点：摩擦系数低（0.1-0.3），适用于无油润滑环境（如食品机械、真空设备）。
5. 新兴应用：石墨烯增强复合材料
- 技术前沿：纳米石墨烯或氧化石墨烯作为增强相，可提升金属基复合材料的强度（抗拉强度提高20%-50%）和导热性。
- 挑战：分散工艺复杂，成本较高，目前处于研发阶段。
补充说明：石墨类型选择
- 天然石墨：成本低，但纯度波动大，需提纯。
- 人造石墨：纯度可控（≥99.9%），适用于高性能制品。
- 特殊处理：部分应用需对石墨进行酸化或球磨处理以改善分散性。
行业趋势：随着粉末冶金向高精度、轻量化发展，石墨在3D打印金属粉末、新能源电池负极材料等领域的应用也在拓展。例如，硅-石墨复合负极的粘结剂开发中，粉末冶金工艺可优化材料结构稳定性。
