Graphite ialah mineral, pengubahsuaian kristal karbon yang stabil. Ia mengekalkan sifat asalnya di bawah keadaan standard. Bahan ini tahan api, cukup padat dan mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi. Ternyata dengan memanaskan antrasit tanpa akses udara. Ia digunakan dalam faundri, dalam pembuatan keluli, serta untuk pelinciran dalam pengeluaran rolling. Tetapi kawasan ini tidak meliputi semua kawasan penggunaan.
Ciri Asas
Jika anda berminat dengan soalan tentang ketumpatan grafit, anda harus tahu bahawa parameter ini ialah 2230 kg/m3. Satu lagi bentuk alotropik karbon ialah berlian, itulah sebabnya grafit kadangkala dibandingkan dengannya. Yang terakhir ini mempunyai ciri konduktif elektrik dan bertindak sebagai semilogam. Hartanah ini telah memasuki proses pembuatan elektrod.
Ketumpatan grafit bukanlah semua yang anda perlu tahu jika anda berminat dengan mineral ini. Terdapat hartanah lain untuk dipertimbangkan juga. Sebagai contoh, pengubahsuaian kristal karbon ini tidak cair, tetapi apabilaterdedah kepada suhu 3500 °C menyala. Bahan melepasi fasa cecair, melalui keadaan gas.
Walau bagaimanapun, jika keadaan menyediakan peningkatan tekanan sehingga 90 MPa, serta suhu, maka lebur boleh dicapai. Penemuan ini dibuat semasa mengkaji sifat berlian ketika mereka cuba mensintesisnya. Tetapi tidak mungkin untuk mendapatkan bahan ini daripada grafit cair.
Kekisi kristal
Kekisi kristal grafit menyediakan kehadiran atom karbon. Ia mempunyai struktur berlapis. Jarak antara lapisan individu boleh mencapai 0.335 nm. Dalam kekisi, atom karbon terikat dengan tiga atom karbon lain.
Kekisi boleh berbentuk heksagon dan rombohedral. Dalam setiap lapisan, atom karbon terletak bertentangan dengan bahagian tengah heksagon. Yang terakhir berada dalam lapisan bersebelahan, kemudian kedudukan lapisan diulang, yang berlaku selepas satu.
Pengeluaran grafit tiruan
Graphite dan sifat-sifatnya bukanlah satu-satunya perkara yang perlu anda ketahui jika anda berminat dengan mineral ini. Ia juga penting untuk bertanya tentang pengeluaran varieti tiruan. Ia berbeza daripada bahan semula jadi kerana sintesis menghasilkan bahan dengan parameter tertentu.
Sisa kok petroleum dan pasir arang batu digunakan dalam pengeluaran. Campuran unsur berbutir halus dibakar, dan kemudian disejukkan selama kira-kira 5 minggu. Kesan suhu pada peringkat pertama disertai dengannyasehingga 1200 °C.
Untuk meningkatkan ketumpatan teori grafit, bahan kerja diresapi dengan pasir. Pada peringkat akhir, grafitisasi berlaku, ia melibatkan rawatan haba bahan dalam relau khas, di mana suhu mencapai 3000 °C. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk membentuk kekisi kristal.
Grafit ini mempunyai kekonduksian haba yang tinggi dan kekonduksian elektrik yang sangat baik. Sifat anisotropi adalah wujud dalam mineral yang diperoleh melalui penyemperitan. Hari ini, teknologi yang lebih baru digunakan, yang dipanggil menekan isostatik. Ini memungkinkan untuk menghasilkan bahan yang mempunyai pekali geseran yang rendah. Ia mempunyai sifat isotropik.
Ketumpatan grafit (g/cm3), yang diperoleh semasa proses penyemperitan, mencapai 2.23. Penunjuk yang sama untuk varieti penghabluran semula isostatik, bergantung pada jenama, boleh mencapai 5 g/cm 3. Bahan sedemikian digunakan untuk pembuatan kosong bersaiz besar, panjang dan diameternya masing-masing 1000 dan 500 mm, serta untuk penghasilan bahagian tuangan dan acuan yang mempunyai sifat anti geseran.
Jenama Utama
Hari ini, kemungkinan sintesis dengan saiz butiran yang berbeza digunakan. Akibatnya, grafit boleh dikelaskan kepada:
- kasar;
- sederhana;
- berbutir halus;
- berbutir halus.
Unsur pertama mencapai diameter 3,000 mikron. Jika kita bercakap tentang varieti berbutir sederhana, maka saiz bijian ialah 500µm. MPG gred grafit halus dengan saiz butiran sehingga 50 mikron dibezakan. Terdapat juga mineral isotropik berbutir halus jenama MIG-1, yang zarahnya mempunyai saiz dari 30 hingga 150 mikron. Grafit berbutir halus dan grafit isostatik mempunyai saiz butir sehingga 30 mikron, diameter minimumnya ialah 1 mikron.
Menggunakan grafit tiruan
Anda sudah tahu ketumpatan grafit. Walau bagaimanapun, adalah penting juga untuk mengkaji kawasan penggunaan varieti tiruan. Ia digunakan dalam semua industri. Elektrod diperbuat daripada berbutir kasar. Struktur berbutir halus digunakan untuk penghasilan produk berbentuk yang mempunyai bentuk yang kompleks.
Penggunaan mineral buatan memungkinkan untuk mencapai ketepatan tinggi dalam pembuatan bahagian. Hari ini, peralatan dihasilkan yang memenuhi piawaian abad ini sepenuhnya.
Maklumat tambahan tentang ketumpatan dan pengembangan haba
Bergantung pada bahan tambahan, ketumpatan tertinggi grafit boleh menjadi 5g/cm3. Nilai minimum ialah 2. Ia wujud dalam grafit terhablur semula. Hablur tunggal mempunyai anisotropi yang tinggi, ini disebabkan oleh struktur kekisi kristal. Dalam satah asas, pengembangan haba adalah negatif sehingga 427 °C. Ini menunjukkan bahawa mineral semakin mengecut.
Dengan peningkatan suhu, nilai mutlaknya berkurangan. Pada tahap suhu di atas, pengembangan haba adalah positif. Iadiarahkan berserenjang dengan satah basal. Pekali suhu pengembangan hampir bebas daripada suhu dan melebihi nilai lebih daripada 20 kali ganda berbanding dengan purata pekali mutlak untuk satah asas.
Apa lagi yang anda perlu tahu tentang ketahanan
Kekuatan dan ketumpatan grafit berubah dengan peningkatan suhu. Bagi kebanyakan grafit tiruan, kekuatan tegangan meningkat sebanyak faktor 2.5 dengan peningkatan suhu. Nilai maksimum mencapai 2800 °C.
Kekuatan mampatan meningkat 1.6 kali ganda apabila suhu mencapai 2,200 °C. Modulus ricih dan keanjalan meningkat 1.6 kali ganda apabila suhu mencapai 1,600 °C.
Kesimpulannya
Bentuknya mentakrifkan jenis grafit, yang boleh menjadi: lamelar, mengelupas dan sfera. Serpihan juga dipanggil penyepuhlindapan karbon. Grafit juga merupakan juzuk mikrostruktur daripada besi mulur kelabu yang boleh ditempa dan besi tuang grafit yang dipadatkan. Dalam kes ini, ia terdiri daripada karbon dan menentukan sifat khusus besi tuang.
Bahan ini digunakan untuk mencipta inskripsi dan lukisan kira-kira 4,000 tahun dahulu. Namanya berasal dari perkataan "tulis". Mendapan terletak di tempat mendapan bitumen dan arang batu keras telah terdedah kepada suhu tinggi.
