高纯石墨的优点在于即耐磨,有具有自润滑性。这是由于石墨晶体易于晶体层面剥离,在摩擦面上形成极薄的石墨晶体膜,而使摩擦系数现著降低。
在实际应用中,材料的摩擦性能与滑动速度有关。滑动速度增大,会使摩擦面的温度增高,摩擦材料发生不可逆的变化,而使其耐磨性降低。但石墨材料具有良好的导热性能,有助于把热量迅速从摩擦面上传走,因而滑动速度对摩擦系数和磨损的影响很小,不至使其耐磨性能降低。
高纯石墨材料所能起自润滑作用,主要是因为石墨层与层之间结合力弱,易于相对滑动的缘故。当石墨在金属表面形成石墨薄层后,就成为石墨与石墨之间的摩擦。在水和空气存在情况下,石墨工作面吸附水和气体分子,增大了层面间距离,减弱了层间引力;另外,水和气体分子占据了石墨边缘自由键的位置,这两个因素都使石墨摩擦面不易附着。由此可见,石墨的自润滑性有赖于水和空气的存在。作为润滑材料的石墨制品,工作环境中水分临界值为5g/m,低于此值,则石墨摩擦损率增大。但在温度为300~400的空气介质中,由于石墨受强烈氧化而导致摩擦系数增高,而在中性或还原性介质中,即使温度达到300~1000℃也能保持良好的耐磨性。而采用高纯石墨制成的石墨制品很好的延续了以上特性。
高纯石墨以及石墨制品具有很低线胀系数,其范围在(0.5-4)*10的-6次方*1/℃,碳素材料的范围为(4~7)*10的-6*1/℃。但这还同石墨的种类和各向异性程度有关,即易石墨化的石墨制品(如焦炭基)的线胀系数比难石墨化的石墨制品(如炭黑基)的线胀系数低。这种易石墨化的石墨制品也表现出石墨化性能良好,所以随石墨化程度的提高,其线胀系数也不会再增大;另外石墨制品在各向异性程度的变化上,一般表现是垂直于挤压方向的线胀系数要比平行于挤压方向的大10%~60%.