Czym jest grafit? Wzór, właściwości i zastosowanie grafitu

Jeśli interesuje Cię pytanie, czym jest grafit, powinieneś wiedzieć, że jest to minerał, który jest członkiem klasy rodzimych elementów. To jest modyfikacja węgla. Struktura jest warstwowa. Ułożenie warstw w sieci krystalicznej jest inne, co pozwala na tworzenie się polisek.

Chociaż grafit był znany od dawna, nie jest możliwe uzyskanie pewnych informacji o historii jego stosowania ze względu na podobieństwo z innymi materiałami, takimi jak molibdenit. Materiał przewodzi prąd elektryczny. W porównaniu z diamentem ma niewielką twardość i miękkość. Po ekspozycji na imponujące temperatury staje się trudniejsze, ale staje się kruche.

Podstawowe właściwości

Czym jest grafit? Jeśli zadałeś także to pytanie, powinieneś wiedzieć o pewnych właściwościach fizycznych. Na przykład gęstość może osiągnąć 2,23 g / cm³. Jeśli chodzi o kolor, to jest ciemnoszary z metalicznym połyskiem. Struktura jest nietopliwa, stabilna przy braku powietrza do ogrzania.

W dotyku substancja jest śliska i tłusta. Grafit naturalny zawiera gliniaste zanieczyszczenia w objętości 12% i tlenki żelaza. W procesie tarcia występuje delaminacja na wadze, ta właściwość służy do produkcji ołówków. Co to jest grafit, nie można się dowiedzieć, czy nie zapoznaje się z podstawowymi właściwościami rodzaju przewodności cieplnej. Osiąga 354,1 W / (m * K), a minimalna wartość to 100. Konkretna liczba zależy od marki, temperatury i kierunku w stosunku do płaszczyzn odniesienia.

Przewodność elektryczna jest anizotropowa. Współczynnik rozszerzalności cieplnej może wynosić 700 K. Wydajność cieplna waha się od 300 do 3000K. Grafit zapala się w temperaturze 3500 ° C, przechodząc w stan gazowy, omijając fazę ciekłą. Ale jeśli w tym samym czasie, gdy temperatura wzrasta, ciśnienie wzrasta do 1000 atmosfer, możesz dostać stopiony materiał.

Kryształowa krata

Sieć grafitowa składa się z atomów węgla. Ma warstwową strukturę, a krok między warstwami wynosi 0,335 nm. Atomy są związane z trzema innymi atomami węgla.

Sieć może mieć dwa typy:

• sześciokątny;
• romboedryczny.

W każdej warstwie atomy węgla są przeciwne do centrów sześciokątów w sąsiednich warstwach. Ich pozycja powtarza się przez jedno. Każdy jest przesunięty w kierunku poziomym o 0,1418 nm

Właściwości chemiczne i mechaniczne

Pytając, czym jest grafit, powinieneś zapoznać się z podstawowymi właściwościami. Materiał jest chemicznie obojętny, nie rozpuszcza się w substancjach innych niż stopione metale. Dotyczy to osób o wysokim stopniu topienia. Po rozcieńczeniu powstają węgliki, z których najważniejszymi są związki:

• z borem;
• wapń;
• żelazo;
• tytan;
• wolfram.

W zwykłych temperaturach raczej trudno jest połączyć grafit z innymi substancjami, ale po wystawieniu na działanie imponujących temperatur związek chemiczny występuje z wieloma pierwiastkami. Biorąc pod uwagę właściwości grafitu, podkreślasz także fakt, że materiał nie ma elastyczności. Ale może być cięte i wygięte. Drut z niego skręca się łatwo i wygina się w spiralę, a podczas walcowania pozwala uzyskać 10% wydłużenie.

Podczas badania drutu na wytrzymałość na rozciąganie parametr ten wynosi 2 kg / mm2, a współczynnik zginania odpowiada 836 kg / mm2. Jedną z ważnych właściwości jest plastyczność i zawartość tłuszczu, co pozwoliło na szerokie zastosowanie tego materiału w przemyśle. Wraz ze wzrostem tłuszczu spada współczynnik tarcia. Zależy od tej możliwości zastosowania jako smar. Obecnie stosuje się również zdolność adhezji grafitu do twardych powierzchni.

Właściwości optyczne

Wśród właściwości grafitu należy również podkreślić optyczne. Współczynnik pochłaniania światła pozostaje stały dla całego spektrum. Nie ma na nią wpływu temperatura promieniowania ciała. Jeśli weźmiemy pod uwagę cienkie włókna grafitowe, wówczas współczynnik pochłaniania światła będzie równy 0,77. Ten parametr zmniejsza się do 0,55 wraz ze wzrostem kryształów grafitu.

Biorąc pod uwagę czysty materiał, można zauważyć, że ma on pomijalny współczynnik pochłaniania neutronów i najwyższy współczynnik spowolnienia. Umożliwiło to zastosowanie w reaktorach jądrowych. Bez elektrody grafitowe rozwój przemysłu chemicznego koloru i czarnego byłby niemożliwy.

Zakres grafitu to również podszewka elektrolizerów do produkcji aluminium. Materiały o dużej zawartości węgla są wykorzystywane do budowy pieców elektrycznych i innych urządzeń grzewczych. Grafit stanowi podstawę tygli i łodzi dla superstopów.

Główne typy

Wzór grafitu jest następujący: C. Jego masa molowa wytwarza 12 g / mol. Substancja jest prosta. Jest to minerał, niemetal, jest alotropową modyfikacją węgla. Wśród głównych typów należy wyróżnić:

• tygiel;
• odlewnia;
• bateria;
• elemental;
• do produkcji prętów;
• elektryczny;
• do produkcji smarów.

Pierwsza stosowana jest w wyrobach ogniotrwałych, charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną i odpornością na skrajne temperatury. Zastosowanie krystalicznego odlewu grafitowego zapewnia użycie materiału podczas odlewania części. Ma niski współczynnik rozszerzalności i ma wytrzymałość w wysokich temperaturach.

Typ baterii stosowany jest jako dodatek, a także w produkcji elektrod. Wśród głównych cech - ulepszone właściwości chemiczne i techniczne. W produkcji prętów zastosowano drobny grafit, który nie zawiera zanieczyszczeń żelaza. Do produkcji ogniw galwanicznych wykorzystano różnorodność pierwiastków, która ma wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne. Szary grafit jest również używany do produkcji przewodzącej gumy.

Sztuczny grafit

Znasz formułę grafitu, ale to nie wszystko, co powinieneś wiedzieć, jeśli studiujesz tę substancję. Na przykład dzisiaj wytwarza się sztuczny grafit, który może być drobnoziarnisty, strukturalny, odlewniczy lub antyfrykcyjny. Obszar zastosowania jest dość szeroki.

Materiał jest wykorzystywany do produkcji instalacji elektrycznych i maszyn materiały ogniotrwałe w produkcji iw dziedzinie górnictwa. Farby, a także baterie i powłoki wykonane są ze sztucznego grafitu. Niezastąpiona substancja w wąskich obszarach według rodzaju przemysłu jądrowego.

Podsumowując

Ostatnio wzrosło zainteresowanie opisywanym minerałem. Na bazie włókien wytwarza się takie materiały jak włókno węglowe, sorbenty z włókien węglowych, materiały kompozytowe z włókna węglowego i materiały z włókien węglowych. Szczególną uwagę zwraca się na włókno węglowe, które jest wykorzystywane w przemyśle chemicznym, a także w inżynierii mechanicznej.