Što je grafit? Formula, svojstva i primjena grafita

Ako vas zanima što je grafit, trebate znati da je riječ o mineralu koji je član razreda prirodnih elemenata. To je modifikacija ugljika. Struktura je slojevita. Raspored slojeva u kristalnoj rešetki je različit, što omogućuje stvaranje polipipa.

Iako je grafit bio poznat dugo vremena, nije moguće dobiti određene informacije o povijesti njegove uporabe zbog sličnosti s drugim materijalima kao što je molibdenit. Materijal provodi električnu struju. U usporedbi s dijamantima ima malu tvrdoću i mekoću. Nakon izlaganja impresivnim temperaturama postaje tvrđa, ali postaje krhka.

Osnovna svojstva

Što je grafit? Ako ste i vi postavili ovo pitanje, onda biste trebali znati za neka fizička svojstva. Primjerice, gustoća može doseći 2,23 g / cm3. Što se tiče boje, ona je tamnosiva s metalnim sjajem. Struktura je netopljiva, stabilna je u odsutnosti zraka za zagrijavanje.

Na dodir tvar je skliska i masna. Prirodni grafit sadrži glinene nečistoće u volumenu od 12% i željezne okside. U procesu trenja dolazi do raslojavanja na vaga, ovo svojstvo se koristi za proizvodnju olovaka. Što je grafit, ne možete saznati ako se ne upoznate s osnovnim karakteristikama vrste toplinske vodljivosti. Ona doseže 354.1 W / (m * K), a minimalna vrijednost je 100. Specifična brojka ovisi o marki, temperaturi i smjeru u odnosu na referentne ravnine.

Električna vodljivost je anizotropna. Koeficijent toplinskog širenja može biti 700 K. Toplinski kapacitet varira od 300 do 3000K. Grafit se pali na 3500 ° C, prelazeći u plinovito stanje, zaobilazeći tekuću fazu. Ali ako u isto vrijeme kao temperatura raste, tlak raste do 1000 atmosfera, možete dobiti rastaljeni materijal.

Kristalna rešetka

Grafitna rešetka sastoji se od ugljikovih atoma. Ima slojevitu strukturu, a korak između slojeva je 0,335 nm. Atomi su vezani za tri druga ugljikova atoma.

Rešetka može biti dva tipa:

• šesterokutna;
• romboedrijske.

U svakom sloju ugljikovi atomi su suprotni centrima šesterokuta u susjednim slojevima. Njihov se položaj ponavlja kroz jedan. Svaki je pomaknut u horizontalnom smjeru za 0,1418 nm

Kemijska i mehanička svojstva

Pitate li što je grafit, trebate se upoznati s osnovnim svojstvima. Materijal je kemijski inertan, ne otapa se u drugim tvarima osim rastaljenih metala. To se odnosi na one s visokim taljenjem. Kada se razrjeđuju, stvaraju se karbidi, od kojih su najvažniji spojevi:

• s borom;
• kalcij;
• željezo;
• titan;
• volfram.

Na uobičajenim temperaturama, teško je kombinirati grafit s drugim tvarima, ali kad se izloži impresivnim temperaturama dolazi do kemijskog spoja s mnogim elementima. S obzirom na svojstva grafita, ističete i činjenicu da materijal nema elastičnost. Ali može se rezati i saviti. Žica iz nje se lako savija i savija u spiralu, a prilikom valjanja omogućuje postizanje 10% produljenja.

Kod ispitivanja žice na vlačnu čvrstoću, ovaj parametar iznosi 2 kg / mm ² , dok je modul savijanja jednak 836 kg / mm ² . Jedno od važnih svojstava je plastičnost i sadržaj masti, što je omogućilo da se materijal široko koristi u industriji. S povećanjem masnog tkiva smanjuje se koeficijent trenja. Ovisi o toj mogućnosti uporabe kao maziva. Danas se primjenjuje i sposobnost adhezije grafita na tvrde površine.

Optička svojstva

Među svojstvima grafita također treba istaknuti optički. Koeficijent apsorpcije svjetla ostaje konstantan za cijeli spektar. Na njega ne utječe temperatura zračenja tijela. Ako uzmemo u obzir tanke grafitne niti, tada će koeficijent apsorpcije svjetlosti biti jednak 0,77. Ovaj se parametar smanjuje na 0,55 s povećanjem kristala grafita.

Uzimajući u obzir čisti materijal, primijetit ćete da ima zanemariv koeficijent apsorpcije neutrona i najviši faktor usporenja. To je omogućilo korištenje u nuklearnim reaktorima. bez grafitne elektrode razvoj boje i crne kemijske industrije bio bi nemoguć.

Opseg grafita je i obloga elektrolizera za proizvodnju aluminija. Materijali s visokim sadržajem ugljika koriste se za izgradnju električnih peći i drugih jedinica za grijanje. Grafit tvori osnove lonaca za tiganje i čamce za super-čvrste legure.

Glavni tipovi

Formula grafita je sljedeća: C. Njegov molarna masa čini 12 g / mol. Tvar je jednostavna. To je mineral, nemetal, to je alotropna modifikacija ugljika. Među glavnim tipovima treba istaknuti:

• retorta;
• ljevaonica;
• baterija;
• stanica;
• za proizvodnju štapova;
• elektro;
• za proizvodnju maziva.

Prvi se koristi za vatrostalne proizvode, karakterizira ga visoka toplinska vodljivost i otpornost na ekstremne temperature. Upotreba kristalnog tipa lijevanja grafita osigurava upotrebu materijala kod lijevanja dijelova. Ima nizak koeficijent ekspanzije i ima čvrstoću na visokim temperaturama.

Tip akumulatora se koristi kao aditiv, kao i za proizvodnju elektroda. Među glavnim karakteristikama - poboljšana kemijska i tehnička svojstva. U proizvodnji štapova se koristi fini grafit, koji ne sadrži nečistoće željeza. Za proizvodnju galvanskih ćelija korištena je elementarna raznolikost, koja ima visoku električnu i toplinsku vodljivost. Sivi se grafit koristi i za izradu provodne gume.

Umjetni grafit

Znate formulu grafita, ali to nije sve što biste trebali znati ako proučavate tu tvar. Na primjer, danas se proizvodi umjetni grafit, koji može biti fino zrnat, strukturni, ljevaonički ili antifrikcijski. Područje uporabe je vrlo široko.

Materijal se koristi u proizvodnji električnih instalacija i strojeva vatrostalni materijali u proizvodnji i na području rudarstva. Boje, kao i baterije i premazi izrađeni su od umjetnog grafita. Nezamjenjiva tvar u uskim područjima prema vrsti nuklearne industrije.

U zaključku

Nedavno se povećao interes za opisani mineral. Na temelju svojih vlakana izrađuju se materijali kao što su karbonska vlakna, sorbenti od karbonskih vlakana, kompozitni materijali od ugljičnih vlakana i materijali od karbonskih vlakana. Posebna pozornost posvećuje se ugljičnim vlaknima, koja se koriste u kemijskoj industriji, kao i strojarstvu.