Grafitas- mineralinė, šešiakampė kristalinė polimorfinė (alotropinė) grynos anglies modifikacija, stabiliausia esant sąlygoms pluta... Kitos modifikacijos: deimantas, lonsdaleitas, chaoitas. Kristalinės gardelės sluoksniai gali būti išdėstyti įvairiais būdais vienas kito atžvilgiu, sudarydami daugybę politipų, kurių simetrija yra nuo šešiakampės sistemos (dvišešiakampės-dipiramidinės simetrijos tipo) iki trigonalės (di-trigonal-scalenohedral w.c.). Grafito kristalinė gardelė yra sluoksninio tipo. Sluoksniuose C atomai yra šešiakampių sluoksnio ląstelių mazguose. Kiekvieną C atomą supa trys kaimynai, kurių atstumas yra 1,42Α.
Grafitas netirpsta rūgštyse. Liečiant riebus. Lankstus. Natūraliame grafite yra 10-12% molio ir geležies oksidų priemaišų.
Radimo formos
Gerai susiformavę kristalai yra reti. Kristalai yra sluoksniniai, žvynuoti, lenkti, dažniausiai sluoksniniai netobula forma... Dažniau jį vaizduoja lapai be kristalografinių kontūrų ir jų sankaupos. Sudaro ištisinius kriptokristalinius, lapinius arba apvalius radialinius-radialinius agregatus, rečiau - koncentrinės-zoninės struktūros sferulito agregatus. Stambių kristalinių nuosėdų (0001) plokštumose dažnai pastebimas trikampis išsiritimas.
Kilmė
Susidaro aukštoje temperatūroje vulkaninėse ir magminėse uolienose, pegmatituose ir skarnuose. Jis atsiranda kvarco gyslose su volframitu ir kitais mineralais vidutinės temperatūros hidroterminiuose polimetaliniuose telkiniuose. Plačiai paplitęs metamorfinės uolienos- kristalinės skaldos, gneisai, rutuliukai. Didelės nuosėdos susidaro dėl anglies pirolizės, veikiant spąstams ant anglių telkinių (Tunguskos baseinas). Papildomas meteoritų mineralas.
Mineralinės savybės
- Vardo kilmė: iš graikų γράφω – rašau
- Atidarymo metai:žinomas nuo antikos laikų
- Elektrinės mineralo savybės: Elgiasi gerai elektros
- Šiluminės savybės: Netirpsta (perdega 3500 °C temperatūroje)
- IMA būsena: galioja, pirmą kartą aprašyta iki 1959 m. (prieš IMA)
- Strunz (8-asis leidimas): 1 / B.02-10
- Sveiki, CIM nuoroda: 1.25
- Dana (7-asis leidimas): 1.3.5.2
- Dana (8-asis leidimas): 1.3.6.2
- Molekulinė masė: 12.01
- Ląstelių parametrai: a = 2,463Å, c = 6,714Å
- Požiūris: a: c = 1: 2,726
- Formulės vienetų skaičius (Z): 4
- Vieneto langelio tūris: V 35,27 ų
- Dvyniai: pateikė (1121)
- Taškų grupė: 6 / mm (6 / m 2 / m 2 / m) – dvišešiakampė dipiramidinė
- Erdvės grupė: P63mc
- Tankis (apskaičiuotas): 2.26
- Tankis (išmatuotas): 2.09 - 2.23
- Specifinė gravitacija: 2,1 - 2,3
- Pleochroizmas: stiprus
- Tipas: vienaašis (-)
- Optinė anizotropija: nepaprastas
- Atsispindi šviesos spalva: geležies juoda virsta plieno pilka
- Paskirstymo forma: Lapuoti, žvynuoti, spinduliai spinduliuojantys, žemiški agregatai
- SSRS taksonomijos pamokos: Nemetalai
- IMA klasės: Vietiniai elementai
- Cheminė formulė: C
- Sistema:šešiakampė
- Spalva: Geležies juoda, tamsiai plieno pilka
- Funkcijos spalva: Juodos, blizgios
- Šviesti: metalinis matinis pusiau metalinis
- Skaidrumas: nepermatomas
- Skilimas: labai tobula pagal (0001)
- Kink:žėručio pavidalo
- Kietumas: 1 1,5 2
- Mikrokietumas: VHN10 = 7–11
- Literatūra: Lobzova R.V. Botogolio masyvo srities grafitas ir šarminės uolienos. M., 1975.124 p.
Mineralinė nuotrauka
susiję straipsniai
- Grafitas pasižymi stulbinančiais kvantiniais efektais
Albertas Einšteinas, Paulas Dirakas ir kiti fizikai galėjo panaudoti grafitą, norėdami detalizuoti reliatyvumo teoriją ar kvantinę mechaniką. - Grafito rūdos sodrinimo technologija
Po masinio sprogimo paruošta grafito rūda, kurios anglies kiekis yra 2,6-3,0%, dalelių dydis ne didesnis kaip 900 mm, o drėgnumas iki 3%, ekskavatoriais ZhT-5 pakraunami karjere ir pristatomi į Belaz a / c augalas. - Pagrindinės natūralaus grafito savybės
Grafitai – medžiagos pilka metalinio blizgesio, amorfinės, kristalinės arba pluoštinės sandaros, riebios liesti, savitasis svoris nuo 1,9 iki 2,6. - Anglies kilmė tebėra paslaptis: organinė anglies susidarymo teorija nepasitvirtina
Kiekvienas stropus mokinys nedvejodamas pasakys: anglis yra medžiaga augalinės kilmės, "aukštesnių ir žemesnių augalų transformacijos produktas". - Anglies kilmė lieka paslaptis: anglies susidarymo naftos hipotezė
V XVI vidurys amžiuje kasybos įkūrėjas Agricola išreiškė nuomonę, kad anglis yra ne kas kita, kaip sutirštinta nafta - Rūdos ir anglis yra neatskiriamos viena nuo kitos!
Iš principo anglies turime pakankamai. Ir vis dėlto, galėjo būti dar daugiau, jei visus šiuos metus būtume ieškoję jo ten, kur ji iš tikrųjų yra...
Mineralinės nuosėdos Grafitas
- Irkutsko sritis
- Olkhono sritis
- Rusija
- Botogolsko grafito telkinys
- Šri Lanka
Grafitas yra dažniausiai naudojamas mineralas skirtingos sritys industrija. Tokį populiarumą lemia unikalios savybės (minkštumas, lengvas apdirbimas, didelis elektros laidumas, cheminis inertiškumas).
Egzistuoja dirbtinės rūšysšios medžiagos, kurios taip pat yra labai paklausios. Jie naudojami ne tik įvairiose pramonės šakose, bet ir atliekant darbus mikroskopiniai tyrimai(kaip kalibravimo medžiaga).
Dirbtinio grafito pritaikymas
Naudojamas šiuose pramonės sektoriuose:
- Mechaninė inžinerija;
- Atominė inžinerija;
- Metalurgija;
- Elektrotechnikos gamyba;
- Chemijos pramonė.
Dažnai naudojamos dirbtinio grafito atmainos, impregnuotos įvairiomis sintetinėmis dervomis. Jie naudojami kuriant cheminę įrangą, yra būtini gaminant uždarymo ar jungiamąsias detales.
Dirbtinis grafitas taip pat pagamintas iš:
- Mechaniniai sandarikliai;
- Guoliai;
- reaktorių pastatai;
- Pamušalo plytelės.
Naudojant natūralų grafitą
Šis mineralas turi plačiausią pritaikymo spektrą ir yra nepakeičiamas įvairiuose pramonės sektoriuose.
Kur naudojamas grafitas:
- Mechaninė inžinerija;
- Chemijos pramonė;
- Metalurgija;
- Gamyba Statybinės medžiagos- šis mineralas yra vienas iš nepakeičiamų komponentų gaminant plytas, ypač ugniai atsparias plytas;
- Atominė energija – ji naudojama kaip neuronų moderatorius;
- Gamyba elektros prietaisai- elektros kontaktų, taip pat elektrodų gamybai;
- Vaistas.
Grafito panaudojimas metalurgijoje:
- Šioje srityje iš grafito gaminamos lydinių liejimo formos, ugniai atsparūs samčiai, taip pat indai, kuriuose vyksta kristalizacija;
- Iš jo gaminami lydymosi tigliai;
- Grafitas gali būti naudojamas metalams prisotinti anglimi (t. y. karbonatu), taip pat sukurti reaktyvius metalus;
- Grafito milteliai dažnai naudojami kaip lubrikantas liejant formas.
Mechaninė inžinerija: kam naudojamas grafitas
Šioje pramonėje mineralo panaudojimas taip pat labai įvairus. Dėl savo savybių grafitas yra būtinas kuriant įvairius gaminius.
Mechaninėje inžinerijoje grafitas naudojamas gaminant:
- Pamušalo plokštės;
- Elektrodai (grafitas);
- Įvairūs šildymo elementai;
- Milteliai ir pastos kontaktams sandarinti, pavyzdžiui, užpakaliuose;
- Stumdomi kontaktai (elektriniai šepečiai);
- Guoliai, sandarinimo žiedai;
- Elektrostatinės dangos.
Grafitas chemijos pramonėje:
- Iš šio mineralo gaminami įvairūs tepalai, kurie naudojami tiek gamyboje, tiek kasdieniame gyvenime;
- Yra kai kurių rūšių plastikų užpildas;
- Jis naudojamas dirbtinių deimantų sintezei;
- Nepakeičiamas gaminant puikias antikorozines savybes turinčius dažus, taip pat įvairius lakus;
- Naudojamas kaip technologinių mišinių užpildas;
- Gali tarnauti kaip plastifikatorius;
- Yra vienas iš klijų komponentų, skirtų gumuotiems audiniams klijuoti;
- Dalis priedų ir antifrikcinių užpildų (greičių dėžių ar variklinėms alyvoms), aušinimo skysčiams;
- Jis naudojamas šarminių baterijų gamybai.
Grafitas: taikymas medicinoje
Šis mineralas yra daugelio dalis Vaistai(pirmiausia homeopatinis). Vartojama sergant dermatologinėmis ligomis, taip pat esant randų ar sąaugų susidarymui, medžiagų apykaitos sutrikimams.
Pieštukai taip pat gaminami iš juodo grafito.
Graikų kalbos žodis grafitas reiškia „rašau“. Mineralas tokiu pavadinimu natūraliai susidaro aukštoje temperatūroje vulkaninėse uolienose.
Grafito charakteristikos
Grafitas yra didelio stiprumo vietinių elementų klasės atstovas. Jo struktūra turi didelė suma sluoksniai.
Gamtoje yra dviejų tipų grafitas:
- stambaus kristalo,
- smulkus kristalas.
Pagal kristalų dydį ir jų vietą vienas kito atžvilgiu gamtoje randami šie grafito tipai:
- aiškus kristalinis,
- kriptokristalinis.
Grafitas turi gana sluoksniuotą struktūrą. Kiekvienas iš sluoksnių turi banguotą formą. Jis yra švelnus.
Grafitas yra vienas iš elementų, kurį daugiausia sudaro kristalai skirtingų dydžių... Jie turi plastikinę struktūrą ir nedidelius žvynelius kraštuose. Pagal savo stiprumą jie gali būti lyginami su deimantais.
Grafito kristalinę gardelę sudaro daugybė sluoksnių, kurių išdėstymas vienas kito atžvilgiu skiriasi.
Šiandien dažnai gaminamas dirbtinis grafitas, kuris susidaro iš mišinio įvairių medžiagų... Jis naudojamas įvairiose žmogaus gyvenimo srityse. Dirbtinis grafitas turi daugybę rūšių.
V modernus pasaulis planuojama iš grafito išgauti auksą. Mokslininkai nustatė, kad vienoje tonoje grafito yra maždaug 18 gramų aukso. Toks aukso rūdos kiekis būdingas aukso telkiniams. Šiuo metu aukso iš grafito galima gauti ne tik mūsų šalyje, bet ir kitose pasaulio šalyse.
Fizikinės grafito savybės
Viena iš pagrindinių grafito savybių yra jo gebėjimas pravesti elektros srovę. Jo fizinės savybės skiriasi nuo deimanto parametrų tuo, kad jis neturi tų pačių aukštas lygis kietumas. Jo struktūra iš pradžių yra gana minkšta. Tačiau po kaitinimo jis tampa kietas ir trapus. Medžiaga pradeda trupėti.
Grafito fizinės savybės yra šios:
- rūgštyje netirpsta.
- grafito lydymas žemesnėje nei 3800 laipsnių Celsijaus temperatūroje yra neįmanomas.
- pakaitinus įgauna kietą ir trapią struktūrą.
Tai toli gražu ne visos grafito savybės. Taip pat yra parametrų, dėl kurių šis daiktas yra unikalus.
Grafitas turi šias charakteristikas:
- grafito lydymosi temperatūra yra 3890 laipsnių Celsijaus,
- grafito spalva yra tamsiai pilka su metaliniu blizgesiu,
- grafito šiluminė galia 0,720 kJ
- grafito savitoji varža yra 800 000 · 10−8 (Om · Metras).
Dėmesio: Vienintelis visų grafito charakteristikų parametras, kuris priklauso nuo elemento tipo, yra grafito šilumos laidumas. Jis yra nuo 278,4 iki 2435 W / (m * K).
Lentelė. Fizikinės grafito savybės.
| Šilumos laidumo koeficientas λ, W / (m ° С) grafitas: | ||||||
| - kristalinis | || | 354,7 | 308,2 | |||
| - natūralus | _|_ | 195,4 | 144,2 | 112,8 | 91,9 | 75,6 |
| - paspaustas | || | 157 | 118,6 | 93,0 | 69,8 | 63,9 |
| - dirbtinis, kurio p = 1,76 g / cm3 | _|_ | 104,7 | 81,4 | 69,8 | 58,2 | |
| - tas pats, kai p = 1,55 g / cm3 | || | 130,3 | 102,3 | 79,1 | 63,9 | 53,5 |
| Plyšimo stipris σпц, MN / m2 | || | 14,2 | 15,2 | 15,9 | 16,5 | 17,6 |
| _|_ | 10,3 | 11,3 | 12,0 | 12,5 | 13,7 | |
| Tamprumo modulis E, MN / m2 | || | 5880 | 7100 | 7350 | 7500 | 7840 |
| _|_ | 2700 | 3040 | 3200 | 3630 | 3920 | |
| Savitoji šiluma s, kJ / (kg0C) | 0,71 | 1,17 | 1,47 | 1,68 | 1,88 | |
| Elektros varža pe104, Omsm | 16 | 13 | 11 | 10 | 9 | |
| Tiesinio plėtimosi koeficientas α 106, 1 / ° С | || | 7,2*1 | 8,5*2 | 10,0*3 | 13,0*4 | |
| _|_ | 4,0*1 | 5,5*2 | 6,8*3 | 9,3*4 | ||
| || | 1,8*1 | 1,55*2 | 1,45*3 | 1,40*4 |
Grafito gavyba
Grafito gavyba yra sudėtingas procesas. Tam buvo sukurta daugybė įrangos tipų. Jis naudojamas elementui iškasti ir sutraiškyti. Grafito telkiniai dažniausiai randami giliai po žeme. Būtent dėl šios priežasties dažniausiai naudojami gręžimo įrenginiai, kurie leidžia patekti į šio elemento lauką.
Grafito programos
Kaip žinote, tokia medžiaga kaip grafitas turi daugybę unikalių savybių. Jie nustato jo taikymo sritį. Ačiū. kad ši medžiaga atspari aukštai temperatūrai, naudojama pamušalo plokščių gamybai.
Grafitas taip pat naudojamas branduolinėje pramonėje. Ten jis žaidžia svarbus vaidmuo kai sulėtina neutronus.
Taip pat galima gauti deimantą iš grafito. Šiuolaikiniame pasaulyje galima gauti sintetinių deimantų, kurie pagal savo savybes ir išvaizda bus panašus į natūralią medžiagą.
Pirolitinis grafitas yra ypatinga elemento, pavyzdžiui, grafito, forma. Ši veislė buvo plačiai pritaikyta mikroskopinių tyrimų srityje. Jis naudojamas kaip kalibravimo medžiaga.
Grafitas. Savybės, pritaikymas
Jis dažniausiai naudojamas skenuojant tunelinę mikroskopiją ir atominės jėgos mikroskopiją. Šis grafito tipas priskiriamas sintetiniams. Jį galima gauti kaitinant koksą ir pikį.
Dėl grafito elektrolizės būdu galima gauti aktyvius metalus cheminiu požiūriu. Šis metodas elemento panaudojimas paaiškinamas tuo, kad grafitas turi gana gerą elektros laidumą.
Plastikinių gaminių gamyboje taip pat buvo panaudotas grafitas. Jis naudojamas plastikui užpildyti.
Labiausiai žinomas metodas grafito naudojimas yra strypų gamyba įprastiems paprasti pieštukai kad žmonės taip įpratę.
Kas yra grafitas? Grafito formulė, savybės ir panaudojimas
Grafitas. Savybės, pritaikymas
Grafitai yra pilkos spalvos medžiagos, turinčios metalinį blizgesį, amorfinės, kristalinės arba pluoštinės sandaros, riebios liesti, savitasis svoris nuo 1,9 iki 2,6.
Išvaizda, grafitas yra metalinės švino pilkos spalvos, nuo sidabrinės iki juodos, su būdingu riebiu blizgesiu.
Todėl vartotojai ryškius kristalinius grafitus dažnai vadina sidabriniais, o kriptokristalinius - juodais.
Priklausomai nuo konstrukcijos, grafitai skirstomi į:
aiškus kristalinis,
kriptokristalinis,
grafitoidai,
Grafito kasykla. Nuotrauka: gimęs 1945 m
Grafito kristalinę gardelę sudaro tik anglies atomai. Grafito kristalinė gardelė pasižymi ryškia sluoksniuota struktūra, atstumas tarp sluoksnių yra 0,335 nm. Grafito kristalinėje gardelėje kiekvienas anglies atomas yra prijungtas prie trijų kitų aplinkinių anglies atomų. Grafito kristalinė gardelė yra dviejų tipų: šešiakampė (α-grafitas) ir romboedrinė (β-grafitas, metastabili forma). Kiekvieno α-grafito kristalinės gardelės sluoksnio anglies atomai yra priešais šešiakampių centrus, esančius gretimuose (apatiniuose ir viršutiniuose) sluoksniuose; sluoksnių padėtis kartojama per vieną, kiekvienas sluoksnis kito atžvilgiu horizontalia kryptimi pasislenka 0,1418 nm (ABABA įpakavimas). β-grafito romboedrinėje gardelėje plokštuminių sluoksnių padėtis kartojasi ne per vieną sluoksnį, kaip šešiakampėje, o per du. Nepaisant to, kad β-grafitas yra metastabilus, natūraliame grafite jo kiekis gali siekti iki 30%. Esant 2230–3030 ° C temperatūrai, romboedrinis grafitas visiškai virsta šešiakampiu. Alfa grafitas ir beta grafitas turi panašias fizines savybes (išskyrus šiek tiek skirtingą grafeno struktūrą).
Grafito kristalų elektrinis laidumas yra anizotropinis: lygiagrečia bazinei plokštumai kryptimi jis artimas metalui, o statmenai – eilės tvarka mažesnis. Anizotropija taip pat būdinga garso perdavimui ( akustines savybes) ir grafito šilumos laidumo savybes.
Grafito savybės
Plačiai paplitęs grafito naudojimas grindžiamas keliais unikalių savybių:
- geras elektros laidumas;
- atsparumas agresyviai aplinkai;
- atsparumas aukštai temperatūrai;
- didelis tepimas.
Elektrinės savybės
Grafito elektrinis laidumas yra 2,5 karto didesnis nei gyvsidabrio. Esant 0 laipsnių temperatūrai. elektrinė varža svyruoja nuo 0,390 iki 0,602 omo. Žema riba varža visų tipų grafitui yra vienodas ir lygus 0,0075 omo.
Šiluminės savybės
Grafito lydymosi temperatūra yra 3845-3890 C esant slėgiui nuo 1 iki 0,9 atm.
Magnetinės savybės
Grafito levitacija. Nuotrauka: geltonas debesis
Grafito tirpumas
Grafito elastingumas
Optinės savybės
Grafito programos
Natūralūs grafitai naudojami daugelyje technologinių ir gamybos procesų: ugniai atsparių medžiagų (aukštos kokybės, grafito-magnio, aliuminio-grafito), liejyklų, stabdžių antdėklų, tepalų, pieštukų gamyboje, tiglių, galvaninių baterijų, šarminių baterijų, miltelių metalurgijos, anglies-grafito. medžiagos (elektriniai šepečiai, elektriniai anglies gaminiai, antifrikcinės medžiagos), plieno gamyba, termiškai išplėstas grafitas, kitos sritys (dažai ir poliravimo priemonės), antikarboninės medžiagos, elektrotechnikos dalys, magnetinės juostos, pramoninė deimantų gamyba, aušinimo ir tepimo suspensijos) .
Dirbtinis susmulkintas grafitas – skirtas ketaus ir plieno karbiurizavimui atviro židinio, deguonies keitiklio ir elektrinio plieno gamybos procesuose, kai lydomas plienas su sumažinta ketaus dalimi, metalurgijos procesuose šlakams putoti, gaminant anglies-grafito medžiagos ir gaminiai, kaip grafito-plastiko užpildas ir kaip nepriklausomi produktai kitose vartojančiose pramonės šakose.
Namų pramonė gamina didelį asortimentą grafito elektrinių šepečių įvairioms elektrinėms mašinoms, elektrinių apšvietimo anglių projektorių ir filmų demonstravimui bei filmavimui, elementarius - galvaninius akumuliatorius, suvirinimo ir spektrinė analizė, gaminiai elektrovakuumui ir ryšių technologijoms.
Grafitas tarnauja kaip labai ugniai atsparus liesas priedas keraminėse masėse. Jis suteikia tiglio masei didelį atsparumą ugniai, šilumos laidumą ir šiluminį stabilumą, suteikia tigliui lygų paviršių, prie kurio prastai prilimpa išlydytas metalas. Atkuriama, kai aukšta temperatūra oksiduoja metalus ir apsaugo nuo metalo oksidacijos.
Didžiausią reikšmę turi grafito lydymosi tiglių, taip pat jų dangčių gamyba. Be to, iš grafito gaminami prailginimai ir atramos tigliams, tigliai specialioms krosnims, retortos. Litavimo vonios, šaudymo pieštuku vonios, grafito-karborundo mufeliai ir kiti gaminiai. Kristalinis grafitas naudojamas kaip labai ugniai atspari medžiaga gaminant aukštos kokybės labai ugniai atsparius gaminius aukštakrosnių, krosnių ir garo katilų mūrui.
Tirpimas – grafitas
Puslapis 1
Grafito tirpimas y fazėje yra svarbus procesas normalizuojant (taip pat ir kietėjant) ketaus, turinčio feritinę arba ferito-perlito struktūrą. Šis procesas panašus į plieno karbiuravimą; skirtumas tas, kad karburizuojant plieninės dalies paviršinis sluoksnis prisotinamas anglies iš išorinė aplinka, o kai ketus kaitinamas, daugybė grafito intarpų, esančių metaliniame pagrinde, yra karbiuratorius, o anglies prisotinimas vyksta visame liejinio tūryje. Anglies tirpimą ketaus austenite įtakoja temperatūra: kylant kaitinimo temperatūrai, anglies tirpumas y fazėje smarkiai padidėja. Normalizavus ketaus su pradine ferito arba ferito ir perlito masės struktūrą, gaunama padidinto kietumo ir stiprumo perlito arba į sorbitolį panašaus perlito struktūra.
Grafitas gana greitai ištirpsta tik esant aukštai temperatūrai.
Grafitui tirpstant esant šaltam kontaktui ir didėjant anglies koncentracijai lydaloje, zona, kurioje SG (TX) CA (TX) plečiasi link aukštų temperatūrų ir mažesnių persotinimų.
Termodinamikos duomenų apie grafito tirpimą vis dar yra nedaug ir jie dažnai yra prieštaringi. Proceso entalpijos klausimas nėra iki galo aiškus.
Kaitinamas, grafitas ištirpsta austenite, todėl, nepaisant skirtingos pradinės ketaus struktūros, austenitas, kurio anglies koncentracija yra eutektoidinė arba hipereutektoidinė, aušinimo metu transformuojasi.
Poros, susidarančios tirpstant grafitui ir dekarbonizuojant ketų, iš dalies arba visiškai užpildomos oksidais. Kartu su geležimi oksiduojasi silicis ir manganas, sudarydami stabilius junginius su deguonimi. Kaip ir paviršiuje, didžiojoje liejinių dalyje esantis oksiduotas sluoksnis turi nevienalytę struktūrą.
Porų susidarymo galimybė ištirpus grafitui išplaukia iš dilatometrinės analizės duomenų. Jei grafito tirpimo procesas būtų grįžtamasis, mėginių matmenys nusodinant ir tirpstant grafitui pasikeistų ta pačia reikšme, tik priešingo ženklo.
Nustatyta, kad kai grafitas ištirpsta skystoje geležyje, D) / s reikšmė turi teigiama vertė visame koncentracijų diapazone ir esant NG 0 1 yra arti 5000 cal/mol. DL entropijos c pokytis viršija vertes, atitinkančias idealius sprendimus; padidėjus anglies koncentracijai, tikrosios DL c vertės mažėja greičiau nei atitinkamos vertės, atitinkančios idealius sprendimus.
Taigi pagrindinis grafito tirpimo mechanizmas, matyt, yra tiesioginio kontakto difuzija. Šiuo atveju geležies karburizacija gali būti anglies difuzijos per porų paviršių tose srityse, kuriose išlaikomas kontaktas su matrica, rezultatas, o toliau – ribinės ir tūrinės difuzijos būdu. Didelis karburizacijos skirtumas išilgai inkliuzo kontūro nepastebimas, o tai gali būti įgyvendinta, jei paviršiaus difuzija žymiai viršija tūrio difuziją. Daugelyje difuzijos garų toks difuzijos greičių santykis iš tikrųjų vyksta, tačiau nežinoma, kiek tai gali būti tiesa Fe-Si-C lydiniams.
Remiantis pirmiau minėtu mikroskopiniu grafito tirpimo vaizdu, nesunku paaiškinti austenitizacijos temperatūros ir paviršinio aktyvumo priemaišų poveikį. Kaitinant, padidėja anglies tirpumas austenite, todėl sumažėjus grafito sanglaudai, padidėja grafito sukibimas su matrica. Dėl to kontaktas tarp dviejų fazių atkuriamas dažniau sunaikinant grafitą. Kartu su šildymu didėja ir dujų vaidmuo. Elementų pridėjimas prie ketaus, kurie mažina paviršiaus įtempimas matrica ir taip susilpnėjęs sukibimas turėtų užkirsti kelią anglies susidarymui. Tirpimą taip pat gali sulėtinti priemaišos, kurios padidina rišimo jėgas bazinėse grafito plokštumose.
Grafito savybės
Antrojo tipo sąveika vyksta, kai grafitas arba deimantas ištirpsta skystuose metaluose. Esant tokioms sąlygoms, grafito drėkinimas yra mažiau intensyvus nei pirmuoju atveju.
Antrasis būdas – panaudoti procesų, susijusių su grafito tirpimu skystoje geležyje, termodinamines charakteristikas.
Puslapiai: 1 2 3 4
GRAFITAS (iš graikų grafo – rašau * a. Grafitas, juodasis švinas, plumbagas; n. Grafitas; f. Grafitas; ir. Grafitas) yra vietinių elementų klasės mineralas, viena iš polimorfinių anglies modifikacijų, termodinamiškai. stabilus žemės plutos sąlygomis. Dujų priemaišos (CO2, CO, H, CH4), kartais vanduo, bitumas, taip pat Si, Al, Mg, Ca ir kt. Jis kristalizuojasi šešiakampėje sistemoje. Struktūra sluoksniuota. Gerai susiformavę kristalai yra reti, jie atrodo kaip šešiakampės tabletės su gerai išvystytu basopinakoidiniu veidu. Dvyniai pažymėti. Dažniausiai sudaro žvynuotus, stulpelius, masyvius, inksto formos, sferulitinius, sferulitinius ir cilindrinius zoninius agregatus.
Grafito savybės
Natūralūs grafitai išsiskiria kristalų dydžiu ir jų tarpusavio išsidėstymu į aiškų kristalinį ir kriptokristalinį.
Grafito panaudojimas įvairiuose pramonės sektoriuose
Pirmojo dydis viršija 1 mikroną, antrojo - mažesnis nei 1 mikronas. Pramonėje kristalų dydžiu išsiskiria stambusis kristalinis (daugiau nei 50 mikronų), smulkus kristalinis (mažiau nei 50 mikronų) ir smulkus kristalinis (mažiau nei 10 mikronų) grafitas. Pinacoid skilimas yra labai tobulas. Linija yra nuo tamsiai pilkos iki juodos. Liečiant riebus, dėmė rankas. Metalinis blizgesys. Anizotropinis. Mineraloginis kietumas 1-2. Tankis 2250 kg / m3. Ugniai - netirpsta esant normaliam slėgiui, sublimacijos temperatūra viršija 4000 K. Laidus elektrai - kristalų elektrinė varža yra 0,42,10-4 Ohm / m, smulkiems milteliams - 8-20,10-2 Ohm / m. Atsparus chemikalams. Taip pat būdingas mažas elastingumo modulis, didelė savitoji šiluminė talpa, geras atsparumas šiluminiam smūgiui, Atsparumas korozijai, didelis neutronų slopinimo gebėjimas ir mažas jų gaudymo skerspjūvis. Pagal kilmę – metamorfinė, magminė. Pramoninės sankaupos daugiausia susijusios su metamorfinėmis nuosėdomis. Magminės nuosėdos yra retos ir apsiriboja šarminėmis ir ultrabazinėmis uolienomis. Rūdų medžiaginė sudėtis priklauso nuo genezės. Dažniausiai yra silikatinių mineralų (kvarco, lauko špato, žėručio, molio mineralų). Marmuruose karbonatai dažniausiai siejami su grafitu. Nefelinas, volastonitas ir kaolinitas gali būti išgaunami kaip susiję mineralai. Yra trys grafito rūdos tipai: sluoksniuotos, tankios kristalinės, kriptokristalinės.
Grafito telkinys
Dvynių grafito nuosėdos yra lokalizuotos gneisuose, kvarcituose ir marmuruose. Susidarė senovės nuosėdinių sluoksnių metamorfizmo metu. Nuosėdų forma yra sluoksninė ir lęšinė, vienodo storio ir ilgio. Grafito dribsniai sudaro išsklaidytą uolieną. Anglies kiekis rūdoje yra vidutiniškai 3-18%. Grafito telkiniai žinomi CCCP (pavyzdžiui, Taiginskoe, Uralas; Zavalevskoe, Ukrainos SSR), Austrijoje, Čekoslovakijoje, Vokietijoje, Indijoje, Madagaskare (Fanandrano sritis), Brazilijoje, KHP, Kanadoje.
Tankus kristalinis grafitas sudaro venas ir lęšius hidroterminės-pneumalitinės kilmės nuosėdose arba lizdus, lęšius ir sklaidą kontaktinės reakcijos nuosėdose. Pneumatolitiniai-hidroterminiai telkiniai siejami su prisitaikančiomis, rečiau susikertančiomis pegmatito, kvarco, lauko špato ir kalcito gyslomis. Kontaktinės reakcijos telkiniai apsiriboja anglies turinčių karbonatinių ir skalūninių uolienų sąlyčio su šarminėmis ir gabroidinėmis uolienomis, rečiau granitais, zonose. Rūdos susideda iš lauko špato, kvarco, rečiau žėručio, karbonato; skarnų zonose jie praturtinti granatu, volastonitu, piroksenu, skapolitu, taip pat šarminių ir gabroidinių uolienų mineralais (nefelinu, kankrinitu, sodalitu, sfenu, apatitu). Grafitas (nuo stambaus iki smulkaus kristalinio) sudaro dribsnius ir pluoštinius agregatus. Rūdose yra 15-40%, kai kuriuose telkiniuose 60-90%. Paprastai jis kasamas po žeme. Žinomi telkiniai yra Bogala (Šri Lanka) ir Botogolskoe (CCCP).
Kriptokristalinis grafitas turi netobulą tekstūrą ir dažnai jame yra smulkiai išsklaidytos anglies turinčios medžiagos. Sudaro galingas ir išplėstas į lovą panašias nuosėdas, kartais virstančias anglimis. Anglies kiekis yra 80-90%. Pagrindiniai uolienas formuojantys mineralai yra kvarcas, lauko špatas, sericitas, chloritas ir kalcitas. Grafitas susidaro anglies, anglies ir bituminių skalūnų metamorfizmo metu prie įsibrovimų. telkiniai kuriami atviros duobės ir požeminiais metodais. Pagrindiniai telkiniai yra Meksikoje (Sonoros valstija), Pietų Kopė, Austrijoje (Kaisersberg kasykla), CCCP (Noginskoe telkinys).
Grafito gavimas
Pagrindinis kriptokristalinių rūdų sodrinimo būdas yra rūdos rinkimas, tankių kristalinių ir dribsnių rūdų – flotacija. Koncentratų kokybei taikomi pelenų kiekio ir dalelių dydžio pasiskirstymo apribojimai (grafito dribsniai vertinami pagal dydį). Kriptokristalinės rūdos yra sumalamos. Dribsnių ir tankių kristalinių rūdų flotacijai naudojami kolektoriai - žibalas ir kiti angliavandeniliai; putojančios medžiagos - pušų aliejus, alkoholis; reguliatoriai - soda, šarmai; depresantai – krakmolas, reagentai dekstrino pagrindu. Norint pagerinti pasirinkimą, tiekiamas skystas stiklas. Po flotacijos atliekama šlapioji klasifikacija, džiovinimas, klasifikavimas oru ir hidrometalurginės operacijos, įskaitant sodos kepimą, peleno virinimą, sieros rūgšties išplovimą, plovimą, virimą sodos tirpale, plovimą, džiovinimą ir sausą magnetinį atskyrimą, kad gautų grafitą nemagnetinėje formoje. produktas. Apdailinant dribsnių aukštakrosnių grafitą, naudojamas elektrinis atskyrimas.
Atsargos ir naudojimas
Pasaulio grafito atsargos (1978, tūkst. tonų) kapitalistinėse ir besivystančios šalys: žvynuotas - Pietų Amerika, 136; Europa, 3500; Afrika, 5442; Azija, 900; tankus kristalinis - Azija, 2900; kriptokristalinis - Šiaurės Amerika(be JAV), 3084; Europa, 5623; Asia, 6168. Dėl grafito gavybos žr. str. grafito pramonė.
Kartu su natūraliu naudojamas dirbtinis grafitas, kuris gaunamas aušinant lydinius, persotintus anglimi, termiškai skaidant dujinius angliavandenilius, kaitinant antracitą, naftos koksą, akmens anglių deguto pikį. Grafitai naudojami metalurgijoje (tigliai, liejimo formos, nepridegantys dažai), chemijos inžinerijoje (pamušalo medžiaga, vamzdžiai ir kt.), dinamo kolektorių, elektrodų, laidžių miltelių, tepalų, antifrikcinių produktų gamyboje, branduolinėje pramonėje. technologija, pieštukų, dažų, termoizoliacinių medžiagų gamyboje. Dirbtinis gumbuotas grafitas naudojamas kaip erozijai atspari purkštukų danga raketų varikliai, nosies kūgių degimo kameros.
Pagrindinės natūralaus grafito savybės
Grafitas- Pilkos spalvos, metalinio blizgesio, amorfinės, kristalinės arba pluoštinės sudėties, riebios liesti, savitasis tankis nuo 1,9 iki 2,6 medžiagos. Išvaizda, grafitas yra metalinės švino pilkos spalvos, nuo sidabrinės iki juodos, su būdingu riebiu blizgesiu.
Todėl vartotojai ryškius kristalinius grafitus dažnai vadina sidabriniais, o kriptokristalinius - juodais.
Grafitas yra riebus liesti ir labai gerai susitepa. Ant paviršių jis lengvai suteikia brūkšnelių nuo sidabrinės iki juodos, blizgus. Grafitas išsiskiria savo gebėjimu prikibti prie kietų paviršių, todėl juo trinant kietų kūnų paviršius galima susidaryti plonas plėveles.
Grafitas yra alotropinė anglies forma, kuriai būdinga specifinė kristalų struktūra, turinti savitą struktūrą.
Priklausomai nuo konstrukcijos, grafitai skirstomi į:
- aiškus kristalinis,
- kriptokristalinis,
- grafitoidai,
- labai dispersinės grafito medžiagos, paprastai vadinamos anglimis.
Savo ruožtu aiškiai kristaliniai grafitai pagal kristalų dydį ir struktūrą skirstomi į: - tankus kristalinis (Bogotolskoe grafito telkinys),
- dribsniai (Taiginskoje grafito telkinys).
Dvynių grafite kristalai yra plokštelių arba lapelių pavidalo. Jų žvynai riebūs, plastiški, metalinio blizgesio.
Svarbiausios grafito savybės
Elektrinės savybės
Grafito elektrinis laidumas yra 2,5 karto didesnis nei gyvsidabrio. Esant 0 laipsnių temperatūrai.
Grafitas - grafito aprašymas, savybės, išgavimas, panaudojimas, gamyba
elektrinė varža svyruoja nuo 0,390 iki 0,602 omo. Visų rūšių grafito žema varžos riba yra vienoda ir lygi 0,0075 omo.
Šiluminės savybės
Grafitas turi didelį šilumos laidumą, kuris lygus 3,55 W * deg / cm ir yra tarp paladžio ir platinos.
Šilumos laidumo koeficientas yra 0,041 (5 kartus daugiau nei plytos). Ploni grafito siūlai turi didesnį šilumos laidumą nei variniai.
Grafito lydymosi temperatūra yra 3845-3890 C esant slėgiui nuo 1 iki 0,9 atm.
Virimo temperatūra siekia 4200 C.
Deguonies srove užsidegimo temperatūra yra 700–730 °C, jei tai yra kristalinis grafitas. Deginant grafitą gaunamas šilumos kiekis svyruoja nuo 7832 iki 7856 kcal.
Magnetinės savybės
Grafitas laikomas diamagnetiniu.
Grafito tirpumas
Chemiškai inertiška ir netirpsta jokiuose tirpikliuose, išskyrus išlydytus metalus, ypač turinčius aukstas taskas tirpstantis. Tirpstant susidaro karbidai, kurių svarbiausios savybės yra volframas, titanas, geležis, kalcis ir boro karbidai.
Esant įprastoms temperatūroms, grafitą labai sunku derinti su kitomis medžiagomis, tačiau aukštoje temperatūroje jis sudaro cheminius junginius su daugybe elementų.
Grafito elastingumas
Grafitas nėra elastingas, tačiau jį galima pjauti ir lankstyti. Grafitinė viela lengvai išlankstoma ir susukama į spiralę, o suvyniota pailgėja apie 10%. Tokios vielos tempiamasis stipris yra 2 kg / mm2, o lenkimo modulis - 836 kg / mm2.
Optinės savybės
Grafito šviesos sugerties koeficientas yra pastovus visam spektrui ir nepriklauso nuo kūno spinduliavimo temperatūros; plonų grafito gijų – 0,77, padidėjus grafito kristalams, šviesos sugertis jau yra 0,52–0,55.
Grafito riebumas ir plastiškumas yra svarbiausios savybės, leidžiančios plačiai jį naudoti pramonėje. Kuo didesnis grafito riebalų kiekis, tuo mažesnis trinties koeficientas. Grafito riebumas lemia jo naudojimą kaip lubrikantą, taip pat gebėjimą prilipti prie kietų paviršių.
Dėl šių savybių galima sukurti plonas plėveles, kai grafitas trinamas ant kietųjų medžiagų paviršiaus.
Žemas koeficientas šiluminis plėtimasis grafitas ir su tuo susijęs didelis atsparumas temperatūriniams įtempiams yra lemiamas veiksnys jį naudojant kaip svarbią ir nepakeičiamą pagalbinę medžiagą metalo apdirbimo, geležies liejyklų ir plieno pramonėje, t.y. visur, kur darbo paviršiai turi būti apsaugoti nuo tiesioginio išlydyto metalo poveikio. Svarbus šio naudojimo pranašumas taip pat yra jo nešlapumas, visiškai sumažintas metalų ir neutralių šlakų kiekis, stiprumas aukštoje temperatūroje. Grafito naudojimas detalių liejimui pagerina liejinių kokybę, sumažina atliekų kiekį ir neleidžia susidaryti įdegimui, kurį pašalinti reikia didelių pastangų ir išlaidų.
Neapdorotos formos ir šerdys yra padengtos sausų grafito miltelių sluoksniu. Grynas grafitas turi mažą neutronų sugerties koeficientą ir didžiausią nuosaikumo koeficientą, todėl jis yra nepakeičiamas branduoliniai reaktoriai... Juodos ir spalvotos spalvos kūrimas neįsivaizduojamas be grafito elektrodų, chemijos pramonė.
Grafitas yra puiki aliuminio gamybos elektrolitinių elementų pamušalo medžiaga. Anglies turinčios medžiagos naudojamos elektrinių krosnių ir kitų šildymo mazgų statybai.
Tigliai ir valtys yra pagaminti iš grafito, kad būtų galima gaminti ypač kietus lydinius.
Chemijos pramonėje grafito medžiagos yra nepamainomos gaminant šilumokaičius, veikiančius korozinėje aplinkoje.
Taip pat šildytuvų, kondensatorių, garintuvų, šaldytuvų, skruberių, distiliavimo kolonėlių, purkštukų, purkštukų, čiaupų, siurblių dalių, filtrų gamybai.
Namų pramonė gamina didelį asortimentą grafito elektrinių šepečių įvairioms elektrinėms mašinoms, elektrinių apšvietimo anglių projektorių ir filmų demonstravimui bei filmavimui, elementarius - galvaninius akumuliatorius, suvirinimo ir spektrinę analizę, gaminius vakuuminiam ir ryšių technologijoms.
Mechaninėje inžinerijoje grafitas naudojamas kaip antifrikcinė medžiaga guoliams, frikciniams žiedams, galų ir stūmoklių sandarikliams bei traukos guoliams.
Mineralai ir akmenys/ Mineralo Grafitas aprašymas
Lentelėje parodytos fizinės grafito savybės temperatūros diapazone nuo 20 iki 800 ° C.
Savybės nurodytos kryptimi, lygiagrečia ir statmena pagrindinei grafito kristalų ašiai.
Grafito šilumos laidumas nurodomas šioms rūšims: kristalinis, natūralus, presuotas dirbtinis. Lentelėje matyti, kad grafito šilumos laidumas mažėja kylant jo temperatūrai.
Anglies savitoji (masinė) šiluminė talpa kambario temperatūroje yra 710 J / (kg · deg) ir didėja kaitinant. Anglies tankis yra nuo 1400 iki 1750 kg / m 3.
Atsižvelgiant į tai grafito fizikinės savybės skirtingas tankis:
- grafito šilumos laidumas, W / (m · deg);
- atsparumas plyšimui, MN / m 2;
- grafito tamprumo modulis, MN / m 2;
- savitoji (masės) šiluminė talpa, kJ / (kg · deg);
- savitoji elektrinė varža, Ohm · m;
- linijinio šiluminio plėtimosi koeficientas (KTlR), 1 / deg.
Anglies (grafito) savybės priklausomai nuo temperatūros
Lentelėje parodytos anglies (grafito) termofizinės savybės priklausomai nuo temperatūros.
Lentelėje anglies savybės nurodytos esant temperatūrai nuo 100 iki 2000 K kryptimi išilgai (lygiagrečiai) ir statmenai pagrindinei anglies kristalų ašiai.
Sekantis anglies savybes(grafitas):
- linijinio šiluminio plėtimosi koeficientas (KTlR), 1 / laipsnis;
- savitoji (masės) šiluminė talpa, J / (kg deg);
- šilumos laidumo koeficientas, W / (m · deg).
Lentelėje pateiktos įvairaus tankio grafito šilumos laidumo vertės 20 ° C temperatūroje. Grafito šilumos laidumas nurodomas šilumos srauto krypčiai pagal pagrindinę kristalų ašį ir matmenimis.
Pagal lentelę matyti, kad grafito šilumos laidumasženkliai didėja didėjant tankiui. Grafito tankis lentelėje nurodytas matmenimis 10 3 · kg / m 3, tai yra, t / m 3. Grafito tankis svyruoja nuo 1400 iki 1750 kg / m 3.
Lentelėje pateiktos grafito, kurio tankis yra 1650 ... 1720 kg / m 3, šilumos laidumo vertės, priklausomai nuo temperatūros.
Grafito šilumos laidumas nurodomas šilumos srauto krypčiai, tiek išilgai, tiek skersai pagrindinio kristalų ašies, taip pat nurodomas šilumos laidumo koeficientas šiomis kryptimis (jis pastovus ir lygus maždaug 1,5).
Grafito šilumos laidumo vertės pateiktos temperatūros diapazone nuo 20 iki 1800 ° C. Lentelėje pateiktos vertės tai rodo grafito šilumos laidumas mažėja didėjant temperatūrai.
1700 kg/m 3 tankio reaktoriaus grafito šilumos laidumas priklausomai nuo temperatūros
Lentelėje pateiktos reaktoriaus grafito, kurio tankis yra 1700 kg / m 3, šilumos laidumo vertės, priklausomai nuo temperatūros.
Šilumos laidumas nurodomas šilumos srauto kryptimi, lygiagrečiai ir statmenai grafito strypų presavimui.
Reaktoriaus grafito šilumos laidumo vertės pateiktos temperatūros diapazone nuo 100 iki 1700 K.
Susmulkinto grafito šilumos laidumas
Lentelėje pateikiamas susmulkinto grafito (anglies) šilumos laidumas, priklausomai nuo dalelių dydžio 20 ° C temperatūroje.
Dalelių dydis buvo nustatytas priklausomai nuo akučių skaičiaus siete 1 kvadratiniame centimetre (3, 6, 16 skylių / cm 2 ir sausi suodžiai).
Grafito šilumos laidumas nurodomas W / (m · deg) vienetais. Grafito tankis lentelėje nurodytas 10 3 · kg / m 3, tai yra, t / m 3.
Grafito dalelių sluoksnio šilumos laidumas priklausomai nuo jo poringumo
Lentelėje pateiktos grafito dalelių (anglies dalelių), kurių poringumas nuo 0,4 iki 0,7, sluoksnio šilumos laidumo vertės. Pažymėtina, kad padidėjus sluoksnio poringumui, jo šilumos laidumas mažėja.
Anglies (grafito) šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE) atsižvelgiant į temperatūrą
Lentelėje parodytos anglies (grafito) linijinio šiluminio plėtimosi koeficiento (CTE) vertės, priklausomai nuo temperatūros.
Lentelėje esantis CTE nurodytas skirtingoms grafito rūšims: pirolitiniam grafitui, grafitui naftos kokso pagrindu, grafito pagrindu.
Grafito linijinio šiluminio plėtimosi koeficientas pateikiamas temperatūros diapazone nuo 100 iki 700 ° C matmenimis 1 / laipsnis.
Anglies šiluminė talpa priklausomai nuo temperatūros
Lentelėje pateiktos anglies šiluminės talpos vertės priklausomai nuo temperatūros. Anglies (grafito) savitoji šiluminė talpa nurodoma temperatūros diapazone nuo 200 iki 2000 K.
Anglies šiluminė talpa lentelėje pateikta masė ir išreiškiama kJ / (kg · deg). Pagal lentelės duomenis matyti, kad didėjant temperatūrai didėja anglies šiluminė talpa.
Natūralios anglies (grafito) šiluminė talpa žemoje temperatūroje
Lentelėje pateikiamos anglies atominės (1 molio medžiagos) ir specifinės šiluminės talpos vertės žemos temperatūros... Anglies (grafito) šiluminė talpa nurodoma temperatūros diapazone nuo -260 iki 17 °C.
Anglies atominė šiluminė talpa išreikštas J / (mol · deg). Anglies savitoji šiluminė talpa (masė – 1 kg masės) išreiškiama kJ / (kg · deg).
Lentelėje pateiktos reikšmės aiškiai rodo, kad atominės ir specifinė šiluma anglis (grafitas) didėjant temperatūrai auga esant labai žemai neigiamai temperatūrai.
Šaltiniai:
1. Agroskin A.A., Gleybman V.B. Termofizika kietojo kuro... M., Nedra, 1980 - 256 p.
2.
3. .
4. Pramoninės orkaitės. Skaičiavimų ir projektavimo informacinis vadovas. 2-asis leidimas, papildytas ir pataisytas, Kazantsev E.I. M., "Metalurgija", 1975. - 368 p.
Jei jus domina klausimas, kas yra grafitas, turėtumėte žinoti, kad tai yra mineralas, kuris yra vietinių elementų klasės atstovas. Tai anglies modifikacija. Struktūra sluoksniuota. Sluoksnių išdėstymas kristalinė gardelė skiriasi, tai leidžia formuoti politipus.
Nors grafitas žinomas jau seniai, tam tikros informacijos apie jo naudojimo istoriją gauti nepavyksta dėl panašumų su kitomis medžiagomis, tokiomis kaip molibdenitas. Medžiaga yra laidi elektrai. Palyginti su deimantu, jis turi mažą kietumą ir minkštumą. Po įspūdingos temperatūros jis tampa kietesnis, bet tampa trapus.
Pagrindinės savybės
Kas yra grafitas? Jei taip pat uždavėte šį klausimą, turėtumėte žinoti apie kai kurias fizines savybes. Pavyzdžiui, tankis gali siekti 2,23 g / cm³. Kalbant apie spalvą, tai tamsiai pilka su metaliniu blizgesiu. Konstrukcija nelydoma, atspari kaitinimui, kai nėra oro.
Medžiaga yra slidi ir riebi liesti. Natūraliame grafite yra 12% molio priemaišų ir geležies oksidų. Trinties procese atsiranda pleiskanojimas, ši savybė naudojama pieštukų gamybai. Kas yra grafitas, jūs negalite sužinoti, jei nesate susipažinę su pagrindinėmis šilumos laidumo tipo savybėmis. Jis pasiekia 354,1 W / (m * K) ir minimali vertė yra lygus 100. Konkretus skaičius priklauso nuo prekės ženklo, temperatūros ir krypties atskaitos plokštumų atžvilgiu.
Elektros laidumas yra anizotropinis. Šiluminio plėtimosi koeficientas gali būti iki 700 K. Šilumos talpa svyruoja nuo 300 iki 3000K. Grafitas užsidega 3500 ° C temperatūroje, virsdamas dujinė būsena, apeinant skystąją fazę. Bet jei tuo pačiu metu, kai pakyla temperatūra, slėgis padidėja iki 1000 atmosferų, galite gauti išlydytą medžiagą.
Kristalinė ląstelė
Grafito kristalinę gardelę sudaro anglies atomai. Jis turi sluoksniuotą struktūrą, o žingsnis tarp sluoksnių yra 0,335 nm. Atomai yra prijungti prie trijų kitų anglies atomų.
Grotelės gali būti dviejų tipų:
- šešiakampis;
- romboedras.
Kiekviename sluoksnyje anglies atomai yra priešais gretimų sluoksnių šešiakampių centrus. Jų padėtis kartojama po vieno. Kiekvienas iš jų horizontaliai paslinktas 0,1418 nm
Cheminės ir mechaninės savybės
Kai įdomu, kas yra grafitas, turėtumėte susipažinti su pagrindinėmis savybėmis. Medžiaga yra chemiškai inertiška, ji netirpsta kitose medžiagose, išskyrus išlydytus metalus. Tai taikoma tiems, kurie didelio lydymosi... Praskiedus susidaro karbidai, iš kurių svarbiausi yra šie junginiai:
- su boru;
- kalcio;
- geležies;
- titanas;
- volframas.
Esant įprastoms temperatūroms, gana sunku derinti grafitą su kitomis medžiagomis, tačiau veikiant įspūdingai temperatūrai, cheminis junginys su daugybe elementų. Atsižvelgdami į grafito savybes, jūs taip pat patys išryškinsite, kad medžiaga neturi elastingumo. Bet jį galima pjaustyti ir sulenkti. Viela iš jos lengvai susukama ir sulenkiama į spiralę, o valcuojant leidžia pasiekti 10 procentų pailgėjimą.
Bandant vielos atsparumą tempimui, šis parametras yra 2 kg / mm 2, o lenkimo modulis yra lygus 836 kg / mm 2. Šiek tiek svarbios savybės yra plastiškumas ir riebumas, o tai leido medžiagą plačiai naudoti pramonėje. Didėjant riebalų kiekiui, trinties koeficientas mažėja. Nuo to priklauso galimybė jį naudoti kaip lubrikantą. Šiandien taip pat naudojamas grafito gebėjimas prilipti prie kietų paviršių.
Optinės savybės
Iš grafito savybių taip pat reikėtų išskirti optines. Šviesos sugerties koeficientas išlieka pastovus visame spektre. Jai įtakos neturi kūno radiacinė temperatūra. Jei atsižvelgsime į plonus grafito siūlus, šviesos sugerties koeficientas bus 0,77. Šis parametras sumažėja iki 0,55, padidėjus grafito kristalams.
Žiūrėdami į gryną medžiagą pastebėsite, kad jos neutronų sugerties koeficientas yra nereikšmingas ir didžiausias nuosaikumo koeficientas. Dėl to tapo įmanoma jį naudoti branduoliniuose reaktoriuose. Be grafito elektrodų spalvotųjų metalų ir juodosios chemijos pramonės plėtra būtų buvusi neįmanoma.
Grafito panaudojimo sritis taip pat yra aliuminio gamybai skirtų elektrolizatorių pamušalas. Medžiagos, turinčios daug anglies, naudojamos elektrinių krosnių ir kitų šildymo mazgų statybai. Grafitas yra ypač kietų lydinių tiglių ir valčių pagrindas.
Pagrindiniai tipai
Grafito formulė yra tokia: C. Jo molinė masė yra 12 g / mol. Medžiaga paprasta. Tai mineralas, nemetalas, tai alotropinė anglies modifikacija. Tarp pagrindinių tipų reikėtų išskirti:
- tiglis;
- liejimas;
- įkraunamas;
- elementarus;
- strypų gamybai;
- elektrinė anglis;
- tepalų gamybai.
Pirmasis naudojamas ugniai atspariems gaminiams, jam būdingas didelis šilumos laidumas ir atsparumas ekstremalioms temperatūroms. Liejimo kristalinio grafito naudojimas numato medžiagos naudojimą liejant dalis. Jis turi mažą plėtimosi koeficientą ir yra tvirtas aukštoje temperatūroje.
Baterijų įvairovė naudojama kaip priedas, taip pat gaminant elektrodus. Tarp pagrindinių savybių yra patobulintos cheminės ir techninės savybės. Strypų gamyboje naudojamas smulkiai disperguotas grafitas, kuriame nėra geležies priemaišų. Galvaninių elementų gamybai naudojama elementinė įvairovė, kuri pasižymi dideliu elektros ir šilumos laidumu. Grafito pilka taip pat naudojama elektrai laidžiai gumai gaminti.
Dirbtinis grafitas
Jūs žinote grafito formulę, bet tai dar ne viskas, ką reikia žinoti, jei studijuojate šią medžiagą. Pavyzdžiui, šiandien gaminamas dirbtinis grafitas, kuris gali būti smulkiagrūdis, struktūrinis, liejinis arba antifrikcinis. Naudojimo sritis pakankamai plati.
Medžiaga naudojama elektros instaliacijų ir mašinų, ugniai atsparių medžiagų gamyboje, gamyboje ir kasybos pramonėje. Dirbtinis grafitas naudojamas dažams gaminti, taip pat įkraunamos baterijos ir dangos. Nepakeičiama medžiaga siaurai orientuotose srityse, pavyzdžiui, branduolinėje pramonėje.
Pagaliau
V paskutiniais laikais susidomėjimas aprašytu mineralu išaugo. Iš jo pluoštų gaminamos tokios medžiagos kaip anglies pluoštas, anglies pluošto sorbentai, kompozicinės medžiagos anglies pluošto pagrindu ir anglies pluošto medžiagos. Ypatingas dėmesys mokama anglies pluoštui, kuris naudojamas chemijos pramonėje, taip pat mechanikos inžinerijoje.
Struktūra sluoksniuota. Gerai susiformavę kristalai yra reti, jie atrodo kaip šešiakampės tabletės su gerai išvystytu basopinakoidiniu veidu. Dvyniai pažymėti. Dažniausiai sudaro žvynuotus, stulpelius, masyvius, inksto formos, sferulitinius, sferulitinius ir cilindrinius zoninius agregatus.
Tankus kristalinis grafitas sudaro venas ir lęšius hidroterminio-pneumalito genezės arba lizdų nuosėdose ir sklaida kontaktinės reakcijos nuosėdose. Pneumatolitas siejamas su priebalsiais, rečiau susikertančiais pegmatitu, kvarcu, lauko špatu ir kalcitu. Kontaktinės reakcijos telkiniai apsiriboja daug anglies turinčių karbonatinių ir skalūninių uolienų sąlyčio su šarminėmis ir gobroidinėmis uolienomis zonose, rečiau. sudarytas iš lauko špato, kvarco, rečiau žėručio, karbonato; skarnų zonose jie yra praturtinti granatu, taip pat mineralais ir gabroidinėmis uolienomis (nefelinu, kankrinitu, sodalitu, sfenu, apatitu). Grafitas (nuo stambaus iki smulkaus kristalinio) sudaro dribsnius ir pluoštinius agregatus. Rūdose yra 15-40%, kai kuriuose telkiniuose 60-90%. Paprastai jis kasamas po žeme. Žinomi telkiniai yra Bogala (Šri Lanka) ir Botogolskoe (CCCP).
Kriptokristalinis grafitas turi netobulą tekstūrą ir dažnai jame yra smulkiai išsklaidytos anglies turinčios medžiagos. Sudaro galingas ir išplėstas į lovą panašias nuosėdas, kartais virstančias anglimis. Anglies kiekis yra 80-90%. Pagrindiniai uolienas formuojantys mineralai yra kvarcas, lauko špatas, sericitas, chloritas ir kalcitas. Grafitas susidaro anglių, anglių ir bituminių skalūnų metamorfizmo metu netoliese. telkiniai kuriami atviros duobės ir požeminiais metodais. Pagrindiniai telkiniai yra Meksikoje (Sonoros valstija), Pietų Kopė, Austrijoje (Kaisersberg kasykla), CCCP (Noginskoe telkinys).
Grafito gavimas
Kartu su natūraliu naudojamas dirbtinis grafitas, kuris gaunamas aušinant persotintus lydinius, termiškai skaidant dujinius angliavandenilius, kaitinant, naftos koksą, akmens anglių deguto pikį. Grafitai naudojami metalurgijoje (tigliai, liejimo formos, nepridegantys dažai), chemijos inžinerijoje (pamušalo medžiaga, vamzdžiai ir kt.), dinamo kolektorių, elektrodų, laidžių miltelių, tepalų, antifrikcinių produktų gamyboje, branduolinėje pramonėje. technologija, pieštukų, dažų, termoizoliacinių medžiagų gamyboje. Dirbtinis gumbuotas grafitas naudojamas kaip erozijai atsparios dangos raketų variklių purkštukams ir nosies kūgio degimo kameroms.
