# Graphite là gì: cấu trúc, gioăng chì chịu 450 đến 650 °C, áp 40 đến 140 bar và cấp hạt nhân

> Graphite là gì: dạng carbon xếp lớp, tỷ trọng 2,09 đến 2,23 g/cm³. Gioăng chì giãn nở chịu 450 °C trong không khí, 650 °C trong hơi nước, áp 40 đến 140 bar.

- URL gốc: https://congnghieptranquyet.com/kien-thuc/graphite-la-gi/
- Cập nhật: 2026-10-30
- Nguồn: Công Nghiệp Trần Quyết (https://congnghieptranquyet.com/)

Graphite là gì? Graphite (than chì, grafit) là dạng thù hình của carbon gồm các lớp graphene xếp chồng, tỷ trọng 2,09 đến 2,23 g/cm³. Graphite giãn nở là graphite tự nhiên xử lý bằng axit rồi cán thành tấm, băng, vòng với 98 đến 99% carbon, làm gioăng chì chịu 450 °C trong không khí, 650 °C trong hơi nước và làm dây tết chèn.

## Graphite là gì: cấu trúc lớp carbon

Mỗi nguyên tử carbon trong graphite liên kết sp² kiểu tổ ong với độ dài liên kết 0,142 nm, còn khoảng cách giữa hai lớp là 0,335 nm. Các lớp giữ nhau bằng lực van der Waals yếu nên trượt lên nhau dễ, đó là lý do graphite vừa bôi trơn vừa mềm dẻo khi giãn nở. Bảng dưới tóm mười đặc điểm cấu trúc và vật lý.

| Đặc điểm | Giá trị | Ghi chú |
| --- | --- | --- |
| **Cấu trúc** | Lớp graphene xếp chồng | Mỗi lớp là mạng carbon tổ ong |
| **Liên kết trong lớp** | sp², dài 0,142 nm | Liên kết cộng hóa trị bền |
| **Khoảng cách hai lớp** | 0,335 nm | Giữ bằng lực van der Waals yếu |
| **Dạng alpha** | Lục giác, xếp ABA | Dạng bền |
| **Dạng beta** | Mặt thoi, xếp ABC | Kém bền |
| **Tỷ trọng graphite** | 2,09 đến 2,23 g/cm³ | Graphite dạng khối |
| **Oxy hóa dạng khối** | Từ khoảng 700 °C | Thành CO2 khi có oxy |
| **Carbon trong tấm gioăng** | 98 đến 99% | Graphite giãn nở |
| **Tỷ trọng lớp graphite giãn nở** | 1,0 g/cm³ | Lớp 1,2 g/cm³ ở tấm có lá inox phẳng |
| **Tỷ trọng vòng ép khuôn** | 1,4 g/cm³ | Nặng hơn tấm |

Con số 700 °C chỉ đúng cho graphite dạng khối. Tấm graphite làm kín có giới hạn thấp hơn là 450 °C do hãng ghi, và khi chọn gioăng thì dùng số của hãng.

## Graphite là gì theo nguồn gốc: tự nhiên và nhân tạo

Graphite tự nhiên chia ba loại: vô định hình từ than đá biến chất nhiệt, dạng vảy từ đá biến chất giàu carbon và dạng khối từ mạch biến chất cao. Sản lượng năm 2016 đạt 1.200.000 tấn, riêng Trung Quốc 780.000 tấn, khoảng 65%. Graphite nhân tạo làm từ coke dầu mỏ cộng hắc ín nung không có oxy.

| Loại | Nguồn gốc | Hàm lượng carbon (%) |
| --- | --- | --- |
| **Tự nhiên, vô định hình** | Than đá biến chất nhiệt | Khoảng 25 đến 80% (tham khảo) |
| **Tự nhiên, dạng vảy** | Đá biến chất giàu carbon | Khoảng 80 đến 98% (tham khảo) |
| **Tự nhiên, mạch hay khối** | Mạch biến chất cao | Khoảng 90 đến 99% (tham khảo) |
| **Nhân tạo** | Coke dầu mỏ + hắc ín, nung trên 2.800 °C (Hatch) hoặc trên 2.100 °C (quy trình Acheson) | Trên 99,9% |
| **Giãn nở (flexible graphite) cho gioăng** | Graphite vảy xử lý axit crom rồi axit sunfuric đặc, giãn lớp, cán tấm | 98 đến 99% (Teadit tối thiểu 98%; Flexitallic 98%; Klinger PSM 99,0%) |

## Graphite là gì khi giãn nở: gioăng chì, vòng chì và dây tết chèn

Graphite giãn nở dùng làm gioăng nhiệt độ cao và lớp ghép của dây tết chèn van. Kho nhập [tấm gioăng chì graphite](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/tam-gioang-chi-graphite/) dày 0,5; 1; 1,5; 2; 3 mm, khổ 1000 x 1000 và 1500 x 1500 mm, cùng [vòng chì graphite nén](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/vong-chi-graphite-nen/), [băng graphite](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/bang-graphite/) và [dây tết chèn graphite](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/day-tet-chen-graphite/).

Tấm có ba kiểu cốt: không cốt; lá inox 316 phẳng dày 0,05 mm (Flexitallic RGS 4); lá inox 316 đục gai dày 0,1 mm (Klinger PSM, Teadit 2663, James Walker T10X). Cốt đục gai chống thổi bật ở mặt bích. Áp tối đa tăng từ 40 bar lên 140 bar tùy cốt.

| Loại cốt | Áp suất tối đa | Hãng / mác |
| --- | --- | --- |
| **Không cốt** | 40 bar | SGL Sigraflex Standard |
| **Không cốt** | 50 bar | James Walker Supagraf Plain |
| **Cốt inox đục gai** | 100 bar | SGL Sigraflex Universal |
| **Cốt inox đục gai** | 102 bar | James Walker T10X |
| **Cốt inox** | 140 bar | Garlock Graph-Lock |
| **Cốt lá inox (RGS)** | Tới class 600 / PN100 | Flexitallic RGS |

Graphite cũng là lớp đệm trong [gioăng xoắn kim loại](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/gioang-xoan-kim-loai/) và [gioăng kammprofile](https://congnghieptranquyet.com/san-pham/gioang-kammprofile/), nơi lõi kim loại chịu lực còn graphite làm kín.

## Graphite chịu nhiệt bao nhiêu độ: trong không khí, hơi nước và khí trơ

Tấm graphite thông dụng chịu 450 °C trong không khí, 650 °C trong hơi nước, tới 3.000 °C trong khí trơ nếu không có lá kim loại. Loại có chất ức chế oxy hóa lên 500 đến 550 °C nhưng hãng yêu cầu hỏi lại khi trên 450 °C. Tấm có lá kim loại bị giới hạn theo kim loại đó.

| Môi trường | Giới hạn (°C) | Hãng / mác |
| --- | --- | --- |
| **Không khí (oxy hóa)** | 450 °C | Teadit 2663; James Walker Supagraf Plain; Flexitallic Flexicarb LS |
| **Không khí (oxy hóa)** | 454 °C | Garlock Graph-Lock |
| **Không khí (oxy hóa)** | 370 °C | Flexitallic RGS |
| **Không khí, có chất ức chế** | 500 °C / 550 °C | James Walker T10X / SGL Sigraflex |
| **Hơi nước** | 650 °C | Teadit 2663/1663; Garlock Graph-Lock |
| **Khí trơ, khử** | 3.000 °C (graphite); 700 °C (RGS 4, lá inox 316); 1.000 °C (RGS 1, lá nickel) | Teadit; Flexitallic |
| **Nhiệt độ thấp nhất** | -200 / -196 / -240 °C | Teadit / James Walker / Flexitallic LS và Garlock |

## Graphite là gì ở cấp hạt nhân: carbon, lưu huỳnh, clo

Graphite cấp hạt nhân tinh khiết hơn tấm gioăng thông dụng và giới hạn chặt lưu huỳnh, clo, halogen. Vòng Curtiss-Wright 6300J có carbon 99,5%, clo rửa trôi dưới 10 ppm; sợi SGL Sigraflex có carbon 99,8% và lưu huỳnh dưới 200 ppm. Thông dụng chỉ 98 đến 99% carbon.

| Chỉ tiêu | Vòng Curtiss-Wright 6300J | Sợi SGL Sigraflex (rayon) | Tấm gioăng thông dụng |
| --- | --- | --- | --- |
| **Carbon** | 99,5% | 99,8% | 98 đến 99% |
| **Lưu huỳnh tổng** | tối đa 450 ppm | dưới 200 ppm | không nêu |
| **Clo / halogen** | clo rửa trôi dưới 10 ppm | halogen tổng dưới 100 ppm | không nêu |
| **Tro** | không nêu | 0,1% | không nêu |
| **Tỷ trọng** | vòng 90 lb/ft³; ruy-băng 70 lb/ft³ | 1,43 đến 1,46 g/cm³ | lớp 1,0 g/cm³; 1,2 g/cm³ (RGS 4) |
| **Nhiệt độ** | -240 đến 524 °C | không nêu | 450 °C không khí; 650 °C hơi nước |
| **Đặc tả** | GE D50YP12 Rev. 2 | GE D50YP12, NEDC-31735P, MIL-P-24583B | không nêu |

ASTM F2168 quy định các loại và cấp của graphite giãn nở cho gioăng. Giới hạn clo và lưu huỳnh ở bảng là của hai hãng, không phải của tiêu chuẩn.

## Chọn graphite: khi nào hợp, khi nào không

Graphite giãn nở dùng được trong dải pH từ 0 đến 14, trừ chất oxy hóa mạnh như axit nitric đặc. Hợp với hơi nước nóng, dầu truyền nhiệt và khí nóng không oxy hóa mạnh. Mặt bích cần chống thổi bật thì chọn cốt inox đục gai.

- **Không hợp:** nhiệt độ trong không khí vượt 450 °C mà hãng không cho phép; loại ức chế oxy hóa 500 đến 550 °C phải hỏi lại hãng.
- **Nhầm thường gặp:** graphite có lá inox 316 không chịu 800 °C; số hãng cho loại này là 450 °C trong không khí và 700 °C trong khí trơ.
- **Độ dày:** tiêu chuẩn mặt bích không ấn định độ dày gioăng phẳng, nên chọn theo độ dày bán sẵn và mặt bích thực tế.
- **Hàng đi kèm:** gioăng chì thường dùng chung với phớt và dây chèn, xem bài [seal là gì](https://congnghieptranquyet.com/kien-thuc/seal-la-gi/).

Số liệu trong bài theo tài liệu kỹ thuật của Curtiss-Wright và Hatch về graphite dẻo, cùng catalogue gioăng graphite của nhà sản xuất.

## Câu hỏi thường gặp về graphite là gì

### Graphite chịu nhiệt bao nhiêu độ?

Tấm graphite làm kín chịu 450 °C trong không khí và 650 °C trong hơi nước. Trong khí trơ Teadit ghi tới 3.000 °C, nhưng loại có lá inox 316 chỉ 700 °C.

### Gioăng chì graphite chịu áp suất bao nhiêu?

Không cốt: 40 bar (SGL Sigraflex Standard) đến 50 bar (James Walker Supagraf Plain). Có cốt inox đục gai: 100 đến 102 bar; Garlock Graph-Lock 140 bar.

### Hàm lượng carbon của graphite giãn nở là bao nhiêu?

98 đến 99% với tấm gioăng thông dụng (Teadit tối thiểu 98%, Flexitallic 98%, Klinger PSM 99,0%); cấp hạt nhân từ 99,5% (Curtiss-Wright 6300J) đến 99,8% (SGL Sigraflex).

### Gioăng graphite hạt nhân giới hạn lưu huỳnh và clo ra sao?

Vòng 6300J của Curtiss-Wright ghi clo rửa trôi dưới 10 ppm, lưu huỳnh tổng tối đa 450 ppm; sợi SGL ghi lưu huỳnh dưới 200 ppm và halogen dưới 100 ppm, đạt đặc tả GE D50YP12.

### Graphite tự nhiên và graphite nhân tạo khác nhau thế nào?

Tự nhiên khai thác từ ba dạng quặng (vô định hình, vảy, khối); nhân tạo làm từ coke dầu mỏ và hắc ín nung trên 2.100 đến 2.800 °C, tinh khiết trên 99,9% carbon. Gioăng dùng graphite vảy tự nhiên đã giãn nở.