高温冶金和高纯材料生产用结构材料：
生产单晶硅使用的是晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等，都是采用高纯度石墨材料加工制作形成的。主要用在真空冶炼中的石墨隔热板和底座，高温电阻炉，高温电阻炉炉管、棒、板、格栅等石墨制品，都是采用用石墨材料加工制作成的。
作为铸模、压模应用，炭和石墨材料的热膨胀系数都比较小，并且其耐急冷急热性好，因此能够当做玻璃器皿的铸模和黑色金属还有有色金属或稀有金属的铸模。采用石墨铸模获得的铸件，尺寸准确，表面光洁，无需加工就能直接应用或只要稍微加工就能使用，所以节约了大量金属。生产硬质合金（如碳化钨）等粉末冶金工艺，一般都是选用石墨材料加工压模、烧结用的舟皿。
在原子能工业和军事工业中应用，由于石墨拥有良好的中子减速性能，最早被应用在原子反应堆中当做减速材料。铀-石墨反应堆是现在最多的一种原子反应堆。原子反应堆采用的石墨材料一定要拥有极高的纯度，杂质含量不能超过几十个ppm，尤其是其中硼元素的含量要在0.5ppm以下。为了减少石墨中的杂质含量，在石墨化时加入卤素净化气体。一些通过特殊处理的石墨（如在石墨表面渗入耐高温的材料）和再结晶石墨、热解石墨，拥有在特别高温度下比较好的稳定性和比较高的强度重量比。因此，它们能够用在制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇宙航行设备的零部件。