石墨的原材料主要是由多晶石墨构成的。石墨是以一种碳原子之间呈六角形平面网格的层状晶体。石墨属于无机非金属材料,但是因它具有良好的热电传导性而被称之为半金属,石墨具有比一些金属还要高的热电传导性。石墨材料的化学性质非常稳定,是一种耐腐蚀材料。但在一定条件下,碳也是会和其他物质发生作用,主要反应有:在高温下与氧化性气氛或强氧化性酸中发生氧化作用;在高温下熔解于金属并生成碳化物;生成石墨层间化合物。
在常温下,炭与各种气体不会发生化学反应 高温可达350℃左右,无定形炭即有睨显的氧化反应,石墨在450℃左右也开始发生氧化反应。石墨化程度愈高,石墨的晶体结构愈完整,其反应活化能更大,抗氧化性能好,在800~C以内,达到同氧化速度的温度,石墨材料约比炭材料高50~100℃在相同材料内,粘结剂炭有优先氧化倾向,所以氧化反应进行到一定程度时,骨料颗粒会发生脱落。
在较低温度下,如空气供给比较充足,炭和石墨材料则主要进行以下反应:C+O2—CO2在较高的温度下,炭和石墨材料又开始发生如下反应:C+1/ZO2一CO赤热的炭和石墨材料与水蒸气约在700℃左右开始反应:C+H2O—CO+H2C+2H2O—C02+2H2赤热的炭和石墨材料与CO的氧化反应在更高的温度下才可进行:C+CO2—2C0炭与气体之间反应属于气固反应,氧化反应速度与当时的反应面积大小、材料的气孔率及气体压力等因素有关,其反应速度既取决于表面的化学反应的速度,也与气体分子向材料内扩散有关。