Kaj je grafit? Formula, lastnosti in uporaba grafita

Če vas zanima vprašanje, kaj je grafit, morate vedeti, da je to mineral, ki je član razreda naravnih elementov. To je modifikacija ogljika. Struktura je slojevita. Razporeditev plasti v kristalni rešetki je drugačna, kar omogoča oblikovanje polipisov.

Čeprav je bil grafit znan dolgo časa, ni mogoče pridobiti določenih informacij o zgodovini njegove uporabe zaradi podobnosti z drugimi materiali, kot je molibdenit. Material vodi električni tok. V primerjavi z diamantom ima rahlo trdoto in mehkobo. Po izpostavljenosti impresivnim temperaturam postane trši, vendar postane krhek.

Osnovne lastnosti

Kaj je grafit? Če ste tudi to vprašanje zastavili, potem morate vedeti o nekaterih fizikalnih lastnostih. Na primer, gostota lahko doseže 2,23 g / cm3. Kar zadeva barvo, je temno siva s kovinskim sijajem. Struktura je infuzijska, stabilna v odsotnosti zraka za toploto.

Na dotik je snov spolzka in mastna. Naravni grafit vsebuje glinene nečistoče v volumnu 12% in železove okside. V procesu trenja pride do delaminacije na tehtnici, ta lastnost se uporablja za izdelavo svinčnikov. Kaj je grafit, ne morete ugotoviti, če se ne seznanite z osnovnimi značilnostmi vrste toplotne prevodnosti. Doseže 354,1 W / (m * K), najnižja vrednost pa je 100. Specifična številka je odvisna od znamke, temperature in smeri glede na referenčne ravnine.

Električna prevodnost je anizotropna. Koeficient toplotnega raztezanja je lahko 700 K. Toplotna kapaciteta se giblje od 300 do 3000 K. Grafit se vžge pri 3500 ° C in prehaja v plinasto stanje, mimo tekoče faze. Ampak, če hkrati s povišanjem temperature, tlak poveča na 1000 atmosfer, lahko dobite staljenega materiala.

Kristalna rešetka

Grafitna mreža je sestavljena iz ogljikovih atomov. Ima plastno strukturo, stopnja med plasti pa je 0,335 nm. Atomi so vezani na tri druge ogljikove atome.

Rešetka je lahko dveh vrst:

• heksagonalna;
• romboedarski.

V vsakem sloju so atomi ogljika nasproti središčem šestkotnikov v sosednjih slojih. Njihov položaj se ponavlja skozi eno. Vsak se premakne v vodoravni smeri za 0,1418 nm

Kemične in mehanske lastnosti

Vprašanje, kaj je grafit, se morate seznaniti z osnovnimi lastnostmi. Material je kemično inerten in se ne raztopi v drugih snoveh razen staljenih kovin. To velja za tiste z visokim taljenjem. Ko se razredčijo, se oblikujejo karbidi, med katerimi so najpomembnejše spojine:

• z borom;
• kalcij;
• železo;
• titan;
• volfram.

Pri navadnih temperaturah je grafit težko kombinirati z drugimi snovmi, vendar se pri izpostavljenosti visokim temperaturam pojavlja kemična spojina z mnogimi elementi. Glede na lastnosti grafita poudarjamo tudi dejstvo, da material nima elastičnosti. Lahko pa ga razrežemo in upognemo. Žica iz nje se enostavno zvija in upogne v spiralo, pri valjanju pa doseže 10% raztezek.

Pri preskušanju žice na natezno trdnost je ta parameter 2 kg / mm ² , modul upogibnosti pa 836 kg / mm ² . Ena od pomembnih lastnosti je plastičnost in vsebnost maščob, kar je materialu omogočilo široko uporabo v industriji. S povečanjem maščobe se zmanjša koeficient trenja. Odvisno od te možnosti uporabe kot maziva. Danes se uporablja tudi sposobnost adhezije grafita na trde površine.

Optične lastnosti

Med lastnosti grafita je treba poudariti tudi optične. Koeficient absorpcije svetlobe ostaja konstanten za celoten spekter. Na to ne vpliva temperatura sevanja telesa. Če upoštevamo tanke grafitne filamente, bo koeficient absorpcije svetlobe enak 0,77. Ta parameter se z zvišanjem grafitnih kristalov zmanjša na 0,55.

Ob upoštevanju čistega materiala boste opazili, da ima zanemarljiv nevtronski absorpcijski koeficient in najvišji faktor upočasnjevanja. To je omogočilo uporabo v jedrskih reaktorjih. Brez grafitne elektrode razvoj barvne in črne kemijske industrije bi bil nemogoč.

Področje uporabe grafita je tudi obloga elektrolizerjev za proizvodnjo aluminija. Materiali z visoko vsebnostjo ogljika se uporabljajo za izdelavo električnih peči in drugih grelnih enot. Grafit tvori osnovo za lončke in čolne za superzlato zlitino.

Glavni tipi

Formula grafita je naslednja: C. Njegov molsko maso je 12 g / mol. Snov je preprosta. Je mineral, nekovinski, je alotropna modifikacija ogljika. Med glavnimi vrstami je treba poudariti:

• lonček;
• livarna;
• baterija;
• elementarna;
• za proizvodnjo palic;
• električni;
• za proizvodnjo maziv.

Prvi se uporablja za ognjevzdržne izdelke, značilna je visoka toplotna prevodnost in odpornost na ekstremne temperature. Uporaba kristaliničnega litja grafita omogoča uporabo materiala pri litju delov. Ima nizek koeficient ekspanzije in ima moč pri visokih temperaturah.

Tip akumulatorja se uporablja kot dodatek, kot tudi pri proizvodnji elektrod. Med glavnimi značilnostmi - izboljšane kemijske in tehnične lastnosti. V proizvodnji palic se uporablja fini grafit, ki ne vsebuje nečistoč železa. Za izdelavo galvanskih celic uporabljena elementna sorta, ki ima visoko električno in toplotno prevodnost. Siv grafit se uporablja tudi za izdelavo prevodne gume.

Umetni grafit

Poznate formulo grafita, vendar to ni vse, kar morate vedeti, če preučujete to snov. Danes se na primer proizvaja umetni grafit, ki je lahko finozrnati, strukturni, livarski ali antifrikcijski. Področje uporabe je precej široko.

Material se uporablja pri izdelavi električnih instalacij in strojev ognjevzdržnih materialov v proizvodnji in na področju rudarstva. Barve in baterije ter premazi so narejeni iz umetnega grafita. Nenadomestljiva snov na ozkih območjih glede na vrsto jedrske industrije.

Za zaključek

V zadnjem času se je zanimanje za opisani mineral povečalo. Na podlagi svojih vlaken se izdelujejo materiali, kot so ogljikova vlakna, sorbenti iz ogljikovih vlaken, kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken in materiali iz ogljikovih vlaken. Posebna pozornost je namenjena ogljikovim vlaknom, ki se uporablja v kemični industriji, pa tudi v strojništvu.