Grafit: Tæthed, egenskaber, applikationsfunktioner og typer

Grafit er et stof der forekommer inatur. Dette er en af ​​modifikationerne af kulstof, som er kendetegnet ved et bestemt krystalgitter. Dette bestemmer de egenskaber, som grafit besidder. I naturen findes kulstof i to hovedtyper. Dette er grafit og diamant. Deres kemiske formel er identisk, men de fysiske egenskaber er radikalt forskellige.

Det er strukturen af ​​krystalgitteret, der påvirkerdisse egenskaber. Der er gratis elektroner i det, som bestemmer materielle fysiske egenskaber. Grafit, densitet, typer og omfang er interessante for en række brancher, det er værd at overveje mere detaljeret.

Grundlæggende egenskaber

Grafit er en grå sag medmetallisk glans. Den har en høj varmeledningsevne (3,55 W / døg / cm). På grund af denne grafit er meget udbredt i forskellige brancher. Denne figur er højere end mursten, hvilket forklares af tilstedeværelsen af ​​mobile elektroner i krystalgitteret. De fremmer også god elektrisk ledningsevne. I alle aggregerede tilstande er dette stof kendetegnet ved en lav strømmodstand (fra 0,4 til 0,6 ohm).

Grafit er et inert stof, der ikke er detopløses af kemisk aktive komponenter. Dette er kun muligt, hvis det kommer ind i et smeltet metal med højt kogepunkt. Grafit under sådanne betingelser smelter fuldstændigt og danner carbider.

Lav friktionskoefficient og høj smeltepunkt forårsager gode tætningsegenskaber. Tætheden af ​​grafit (kg / m3) er 2,23. Men materialet er godt bøjet og skåret.

struktur

I betragtning af densiteten af ​​grafit, såvel somegenskaber og arter, er det nødvendigt at være opmærksom på dens struktur. Dette er et lagdelt stof. Dens carbonatomer er justeret i et krystalgitter, der ligner en honningkage. Hexagoner i et lag passer tæt til hinanden. Men forbindelsen mellem hvert niveau er svag. Det er denne funktion, der gør det nemt at bryde grafit.

På Mohs skalaen er materialets hårdhed en. Til sammenligning er tallet 10 til diamant og 5 for ceramogranit. Ved 1500 ° C kan grafittens krystalgitter omdannes til diamant.

I processen med industriel forarbejdning, strukturenstof ændrer sig. Sammen med dette har forskellige grader af grafit forskellige egenskaber. Hvis det ekstraherede materiale ikke er kunstigt behandlet, er det en naturlig type stof.

Naturlig grafit

Grafit, hvis densitet og egenskaber er signifikantAfviger afhængigt af fabrikantens mærke, i naturlige forhold forekommer i 2 hovedvarianter. Den første type hedder sekskantet. Den har et krystalgitter, hvor halvdelen af ​​atomerne i hvert lag er over og under midten af ​​sekskanten.

Den anden ændring er rhombohedral. Hvert fjerde lag gentager den første. Denne ændring i naturen findes kun i form af urenheder. Hvis dette stof opvarmes til en temperatur på 2500-3300 K, bliver dets krystalgitter til sekskantet. Under naturlige forhold findes materialet hyppigere i denne form.

struktur

I naturen er grafit aldrig fundet i rena. Den indeholder en temmelig stor mængde aske (nogle gange op til 20%). Den består af mange forskellige forbindelser (FeO, MgO, CuO, CaO osv.). Op til 2% af massen i naturlig grafit kan optages af gasser. Bitumen og vand kan også være til stede.

Tætheden af ​​grafitpulver varierer afhængigt af dispersionen, tilstedeværelsen af ​​porer. Ovenstående værdi kan reduceres til 2,09 kg / m³. Grafitten er fedtet til berøring. Hvis du tager det med dine hænder, vil der være et karakteristisk spor på dine fingre. Derfor er der skabt stave til en simpel pen fra et sådant materiale. Han efterlader et tydeligt mærke på papiret.

Kunstig grafit

Til produktion er det meget vigtigt at overveje, hvad der ertæthed af grafit. Fysik gør det klart, at jo større densiteten af ​​dette stof er, desto større er dens termiske ledningsevne. Kunstig grafit er karakteriseret ved høj renhed (op til 99%). Dette øger også materialets massefylde kraftigt.

Fremstillingen af ​​raffineret grafit udføresved termokemiske og termomekaniske påvirkninger. For hver industri er et stof med et bestemt sæt kvaliteter lavet. Dette giver mulighed for at imødekomme branchens behov i grafit med givne fysiske egenskaber.

Mærkning af stoffer skabt kunstigt,omfatter opdeling af materialetyper efter destination. Der er støbning, elektrisk, batteri, element, smøremiddel og blyant grafit. Der er også særlige mærker, der anvendes i atomreaktorer.

Anvendelsesområde

I produktion, visse egenskaber af grafit. ansøgning dette stof er fuldstændig afhængig af dem. Grafit anvendes til metallurgi ved fremstilling af ildfaste former eller spande, beholdere. I støberprocessen anvendes pulveret fra det foreliggende stof som et smøremiddel. En af komponenterne i den ildfaste mursten er også grafit. Det tilsættes til blandingen ved fremstilling af plast.

Dette materiale bruges også til at lave kontakter af elektriske apparater. Dette lettes af materielets elektriske ledende egenskaber.

Grafitblyanter er måske kendt for allemand. Dette materiale anvendes også til fremstilling af visse typer maling. I dette tilfælde er det sort (og ikke grå) grafit. En sådan maling har antikorrosive egenskaber.

Fra det nuværende naturlige mineral,kunstige diamanter. De anvendes til fremstilling af kraftige skæreværktøjer. Under engineering er grafitpulver materialet til lejer såvel som stempel- og tætningsringe. I form af et smøremiddel er det egnet til behandling af cykelkæder, bilfjedre, dørhængsler.

Selv i sammensætningen af ​​mange lægemidler kan grafit findes.

Anvendelse i fødevareindustrien

Stoffet anvendes også i vid udstrækningi fødevareindustrien. For at gøre dette undergår det en vis behandling under produktionen. Tætheden af ​​jern, ethylalkohol, grafit og sukker af indlysende årsager er anderledes. Men det materiale, der præsenteres, kan både indeholde og være en del af nogle stoffer. Det er i paraffiner, ethere, alkohol og endda i sukker.

Dette kan ses, hvis vi udfører en ukompliceretoplevelse. Først skal du tage et stykke sukker. Det er lagt på et hårdt låg og dækket af en kasket (du kan få en fingerpind). Derefter opvarmes metallet, der er dækket med sukker. En puffy røg vil udsende fra under fingeren. Hvis du bringer ham en kamp, ​​vil gassen brænde.

Når røgen ophører med at skille sig ud, kan du tage fingeren ud. Der er en sort masse på låget. Dette er kul. Det er carbonet, som grafit består af.

At være i naturen

Grafit, tæthed som er afhængig af renheden, er inatur i temmelig store mængder. Årligt rundt om i verden ekstraheres det omkring 600 tusind tons af dette stof. De største reserver af det er koncentreret i Mexico, Tjekkiet, Kina, Ukraine, Brasilien, Rusland, Canada og Sydkorea.

Siden oldtiden har grafitaflejringer forårsagetmenneskehedens interesse. I dag udvikles disse naturressourcer for at give branchen materialer med de nødvendige kvaliteter. Grafit findes i granitter, kalkholdige klipper, glimmer eller gneiss i form af fibrøse eller krystallinske imprægneringer. Udvindingen udføres ved åbne og underjordiske metoder.

Omkostningerne ved grafit

Grafit, tæthed og hvis renhed påvirker dens værdi,i dag realiseres til rimeligt overkommelige priser. Dette påvirkes af størrelsen af ​​dets krystaller såvel som kulstofindholdet. Jo højere det er, desto dyrere er grafitten. Med et tilstrækkeligt højt indhold af kulstof øges materialets fysiske egenskaber. Dette er værdifuldt for industrier i en lang række industrier.

I dag er de gennemsnitlige omkostninger ved grafitomkring 45 rubler pr. kg. Hvis det blev behandlet kunstigt, er prisen øget betydeligt. Også prisen på et naturligt mineral afhænger af placeringen af ​​depositumet.

At have kendskab til de grundlæggende egenskaber ogkarakteristika af grafit, kan vi konkludere, at dens densitet afhænger af både omkostninger og tekniske kvalitet af materialet. Derfor er det minerede mineral underkastet yderligere behandling. Dette øger kvaliteten.