Co je grafit? Vzorec, vlastnosti a aplikace grafitu

Pokud máte zájem o otázku, co je grafit, měli byste vědět, že jde o minerál, který je členem třídy původních prvků. Toto je uhlíková modifikace. Struktura je vrstvená. Uspořádání vrstev v krystalové mřížce je odlišné, což umožňuje tvorbu polytypů.

Ačkoli byl grafit dlouho známo, není možné získat určité informace o historii jeho použití kvůli podobnosti s jinými materiály jako je molybdenit. Materiál vede elektrický proud. Ve srovnání s diamant má málo tvrdost a měkkost. Po vystavení působivým teplotám se stává těžší, ale stává se křehkým.

Základní vlastnosti

Co je grafit? Pokud jste také položili tuto otázku, měli byste vědět o některých fyzikálních vlastnostech. Například hustota může dosáhnout 2,23 g / cm ³. Pokud jde o barvu, je tmavě šedá s kovovým leskem. Konstrukce je nepoužitelná, je stabilní za nepřítomnosti vzduchu k ohřevu.

Na dotek je látka kluzká a mastná. Přírodní grafit obsahuje hlinité nečistoty v objemu 12% a oxidy železa. Při procesu tření nastává delaminace na váhy, tato vlastnost se používá k výrobě tužek. Co je grafit, nemůžete zjistit, zda se neznáte se základními charakteristikami typu tepelné vodivosti. Dosahuje 354,1 W / (m * K) a minimální hodnota je 100. Specifická hodnota závisí na značce, teplotě a směru vzhledem k referenčním rovinám.

Elektrická vodivost je anizotropní. Koeficient tepelné roztažnosti může být 700 K. Tepelná kapacita se pohybuje od 300 do 3000K. Grafit se zapaluje při 3500 ° C, prochází se do plynného stavu a obchází kapalnou fázi. Ale pokud současně s teplotou vzroste tlak stoupá na 1000 atmosfér, získáte roztavený materiál.

Křišťálová mřížka

Grafitová mřížka se skládá z atomů uhlíku. Má vrstvenou strukturu a krok mezi vrstvami je 0,335 nm. Atomy jsou navázány na tři další atomy uhlíku.

Mřížka může být ze dvou typů:

• hexagonální;
• rhombohedral.

V každé vrstvě jsou atomy uhlíku opačné k centrám hexagonů v sousedních vrstvách. Jejich pozice se opakuje přes jednu. Každý je posunut ve vodorovném směru o 0,1418 nm

Chemické a mechanické vlastnosti

Zeptáte se, jaký je grafit, měli byste se seznámit se základními vlastnostmi. Materiál je chemicky inertní, nerozpouští se v jiných látkách než roztavených kovů. To platí pro osoby s vysokým tavením. Při zředění se tvoří karbidy, z nichž nejdůležitější jsou sloučeniny:

• s borem;
• vápník;
• železo;
• titan;
• wolfram.

Při běžných teplotách je poměrně obtížné kombinovat grafit s jinými látkami, ale při působení působivých teplot dochází k chemické sloučenině s mnoha prvky. Vzhledem k vlastnostem grafitu také zdůrazníte, že materiál nemá elasticitu. Ale může být řezán a ohnut. Drát z ní se snadno otáčí a ohýbá se ve spirále a při jeho válcování umožňuje dosáhnout 10% prodloužení.

Při zkoušení drátu pro pevnost v tahu je tento parametr 2 kg / mm2, zatímco modul pružnosti ohybu odpovídá 836 kg / mm2. Jednou z důležitých vlastností je plastičnost a obsah tuku, který umožnil, aby byl materiál v průmyslu široce používán. S rostoucím obsahem tuku koeficient tření. Závisí na této možnosti použití jako maziva. Dnes se uplatňuje také schopnost adheze grafitu na tvrdé povrchy.

Optické vlastnosti

Mezi vlastnosti grafitu by měly být také zvýrazněny optické. Koeficient absorpce světla zůstává konstantní pro celé spektrum. Není ovlivněna teplotou záření těla. Pokud zvážíme tenké grafitové vlákna, koeficient absorpce světla se rovná 0,77. Tento parametr se snižuje na 0,55 s nárůstem grafitových krystalů.

Vzhledem k čistému materiálu zjistíte, že má zanedbatelný koeficient absorpce neutronů a nejvyšší faktor zpomalení. To umožnilo použití v jaderných reaktorech. Bez grafitové elektrody vývoj barevného a černého chemického průmyslu by byl nemožný.

Rozsah grafitu je také obložením elektrolyzérů pro výrobu hliníku. Materiály s vysokým obsahem uhlíku se používají pro konstrukci elektrických pecí a dalších topných těles. Grafit tvoří základ kelímků a lodí pro superhardové slitiny.

Hlavní typy

Vzorec grafitu je následující: C. His molární hmotnost činí 12 g / mol. Látka je jednoduchá. Jedná se o minerální, nekovové, je to alotropní modifikace uhlíku. Mezi hlavní typy by měly být zvýrazněny:

• kelímku;
• slévárna;
• baterie;
• elementární;
• pro výrobu tyčí;
• elektrické;
• pro výrobu maziv.

První se používá pro žáruvzdorné výrobky, vyznačuje se vysokou tepelnou vodivostí a odolností proti teplotním extrémům. Použití krystalického typu lití grafitu zajišťuje použití materiálu při odlévání dílů. Má nízkou koeficient roztažnosti a má pevnost při vysokých teplotách.

Typ baterie se používá jako přísada, stejně jako při výrobě elektrod. Mezi hlavní vlastnosti - zvýšené chemické a technické vlastnosti. Při výrobě prutů se používá jemný grafit, který neobsahuje nečistoty ze železa. Pro výrobu galvanických článků se používá elementární odrůda, která má vysokou elektrickou a tepelnou vodivost. Šedý grafit se používá také pro výrobu vodivé pryže.

Umělý grafit

Znáte vzorec grafitu, ale to není vše, co byste měli vědět, pokud studujete tuto látku. Například se dnes vyrábí umělý grafit, který může být jemně zrnitý, strukturální, slévárenský nebo antifrikční. Oblast použití je poměrně široká.

Materiál se používá při výrobě elektrických zařízení a strojů žáruvzdorné materiály ve výrobě a v oblasti těžby. Barvy, stejně jako baterie a povlaky jsou vyrobeny z umělého grafitu. Nenahraditelná látka v úzkých oblastech podle typu jaderného průmyslu.

Na závěr

Nedávno vzrostl zájem o popsaný minerál. Na základě svých vláken se vyrábějí materiály jako uhlíkové vlákno, sorbenty uhlíkových vláken, kompozitní materiály z uhlíkových vláken a materiály z uhlíkových vláken. Zvláštní pozornost je věnována uhlíkovému vláknu, které se používá v chemickém průmyslu i strojírenství.