石墨呈灰黑色，質(zhì)軟，人為加壓成形的人造石墨質(zhì)地較硬，比重為1.9~2.3，熔點(diǎn)高達(dá)3850±50℃。它的主要特性是：耐高溫，即使在超高溫的電弧灼燒下，重量損失也很小；線膨脹系數(shù)很小為2×10-6，是電熔剛玉的1/4，鋯英石的2/5，因此抗熱震性高，溫度突變時(shí)體積變化也小，故不會(huì)因此的加入而使模殼產(chǎn)生裂紋；導(dǎo)電性極好，導(dǎo)熱性超過鋼鐵等金屬材料，特別的是導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，在高溫下石墨幾乎是絕熱體；化學(xué)穩(wěn)定性好，不與酸堿及有機(jī)溶劑起反應(yīng)；此外還有很好的可塑性、潤滑性和高溫強(qiáng)度。

在鑄造生產(chǎn)中，對(duì)石墨并不陌生，如在金屬熔煉中用石墨作為增碳劑，電弧爐煉鋼用的電極及熔化有色金屬的坩堝都是石墨制品，在鑄鐵及有色金屬的砂型和金屬型鑄造中用石墨作鑄型表面的涂料也非常普遍。根據(jù)石墨的許多優(yōu)良特性，在精密鑄造制殼材料中有選擇的使用石墨材料，以達(dá)到以下幾個(gè)目的應(yīng)是可行的。

1.利用石墨在高溫下與氧反應(yīng)，形成還原性氣氛，保護(hù)注入鑄型的高溫金屬不被氧化。石墨在低溫下幾乎不氧化，400℃以上才開始輕微氧化，隨著溫度升高氧化速度加快，并生成CO2或CO, 當(dāng)在1000℃以下時(shí)C + O2 ＝ CO2 ，在1000℃以上時(shí)2C + O2 ＝ 2CO ，因此為達(dá)到這一目的，可在過渡層中選用高純致密的人造石墨砂作撒砂材料，－當(dāng)高溫金屬進(jìn)入型殼的型腔中，產(chǎn)生的還原氣氛更靠近型殼面層接觸的金屬，對(duì)金屬防氧化的較果更好，但同時(shí)也不必?fù)?dān)心過渡層的石墨砂會(huì)在型殼焙燒中燒蝕而潰退，一方面是高純致密的人造石墨砂氧化失重速度很慢，見表三，另一方面石墨砂是被包復(fù)在硅溶膠的漿料中有一定的保護(hù)作用，而且在箱式焙燒爐中焙燒型殼時(shí)，都是在缺氧狀態(tài)下且焙燒時(shí)間短，石墨砂粒失重有限，不足以影響型殼強(qiáng)度。

2.利用石墨在高溫下的絕熱性，可增加金屬液對(duì)型殼薄壁型腔的充型能力，還可改變型殼局部散熱能力，達(dá)到改變鑄件的冷卻凝固順序。為了達(dá)到這一目的可在型殼的笫三層及以后層次用人造石墨砂代替煅燒高嶺土砂，表四是我們使用的石墨砂的主要成分，由于石墨在高溫型殼中的隔熱作用，金屬液注入型殼后散熱慢，延長了金屬流動(dòng)時(shí)間，其好處是一方面鑄件特簿部位不易欠鑄，另一方面是由于金屬凝固時(shí)間延緩，厚壁鑄件的補(bǔ)縮通道不致很快堵塞，從而增加澆冒口對(duì)鑄件的補(bǔ)縮能力，而且還可在型殼需要緩冷部位，單獨(dú)的撒石墨砂，使型殼各部有不同的冷卻速度，彌補(bǔ)工藝設(shè)計(jì)的不足，克服鑄件的縮孔縮松傾向。

3.利用石墨在型殼焙燒過程的氧化逸散，在型殼中形成均勻彌散的微孔，從而增加了型殼的透氣性和潰散性。為實(shí)現(xiàn)這一目的，可在背層漿料的最后兩層和封漿層中加入一定比例的天然石墨粉，可以選用塊狀或土狀天然石墨粉，我們使用的天然石墨粉的成分見表四，由于石墨顆粒細(xì)小，天然石墨中固定碳稍低且有揮發(fā)物，故在型殼焙燒中就會(huì)部分燒失，既使型腔成還原氣氛又增加型殼透氣性，若單純?yōu)榱嗽黾有蜌さ耐俗屝裕共颈陂L形的鑄件不致因收縮受阻而裂紋，并不計(jì)較其準(zhǔn)確的尺寸時(shí)，即可在背層的前幾層漿料中就加入石墨粉，加入量也可適當(dāng)增加。