Grafit- modificare minerală, cristalină polimorfă (alotropică) hexagonală a carbonului pur, cea mai stabilă în condiții scoarta terestra. Alte modificări: diamant, lonsdaleit, chaoite. Straturile rețelei cristaline pot fi dispuse diferit unul față de celălalt, formând o serie de politipuri, cu simetrie de la singonia hexagonală (tip de simetrie dihexagonal-dipiramidală) până la trigonală (V.S. ditrigonal-scalenoedric). Rețeaua cristalină a grafitului este de tip stratificat. În straturi, atomii de C sunt localizați în locurile celulelor hexagonale ale stratului. Fiecare atom de C este înconjurat de trei vecini cu o distanță de 1,42Α.
Grafitul nu se dizolvă în acizi. Îndrăzneț la atingere. Flexibil. Grafitul natural conține 10-12% impurități de argile și oxizi de fier.
Formulare de localizare
Cristalele bine formate sunt rare. Cristalele sunt lamelare, solzoase, strâmbe, au de obicei un lamelar formă imperfectă. Mai des este reprezentat de pliante fără contururi cristalografice și agregatele acestora. Formează agregate solide criptocristaline, foliate sau rotunjite radial-radiante, mai rar - agregate sferulitice cu o structură concentrică-zonală. Precipitatele cristaline grosiere au adesea hașura triunghiulară pe planurile (0001).
Origine
Se formează la temperatură ridicată în roci vulcanice și magmatice, în pegmatite și skarns. Apare în filoanele de cuarț cu wolframit și alte minerale în depozitele polimetalice hidrotermale la temperatură medie. Răspândit în roci metamorfice- sisturi cristaline, gneisuri, marmura. Depozitele mari se formează ca urmare a pirolizei cărbunelui sub influența capcanelor de pe zăcămintele de cărbune (bazinul Tunguska). Mineral accesoriu al meteoriților.
Proprietăți minerale
- Originea numelui: din greaca γράφω - scriu
- Anul deschiderii: cunoscut încă din antichitate
- Proprietățile electrice ale mineralului: Se comporta bine electricitate
- Proprietati termice: Nu se topește (se arde la 3500 °C)
- Stare IM: valabil, descris pentru prima dată înainte de 1959 (înainte de IMA)
- Strunz (ediția a 8-a): 1/B.02-10
- Hei's CIM Ref.: 1.25
- Dana (ediția a 7-a): 1.3.5.2
- Dana (ediția a 8-a): 1.3.6.2
- Greutate moleculară: 12.01
- Opțiuni pentru celule: a = 2,463 Å, c = 6,714 Å
- Atitudine: a:c = 1: 2,726
- Numărul de unități de formulă (Z): 4
- Volumul celulei unitare: V 35,27 ų
- Înfrățire: de (1121)
- Grup de puncte: 6/mmm (6/m 2/m 2/m) - Dihexagonal Dipiramidal
- Grup spațial: P63mc
- Densitate (calculată): 2.26
- Densitate (măsurată): 2.09 - 2.23
- Gravitație specifică: 2,1 - 2,3
- Pleocroismul: puternic
- Tip de: uniaxial (-)
- Anizotropie optică: de urgență
- Culoare în lumina reflectată: negru de fier decolorat la gri oțel
- Formular de selectie: Agregate cu frunze, solzoase, radial-radiante, pământoase
- Clase conform sistematicii URSS: nemetale
- Clasele IMA: elemente native
- Formula chimica: C
- Singonie: hexagonal
- Culoare: Negru fier, gri oțel închis
- Culoare liniuță: Negru, strălucitor
- Strălucire: metalic mat semimetalic
- Transparenţă: opac
- Clivaj: foarte perfect de (0001)
- Pauză: mica
- Duritate: 1 1,5 2
- Microduritate: VHN10=7 - 11
- Literatură: Lobzova R.V. Grafit și roci alcaline din regiunea masivului Botogol. M., 1975. 124 p.
Poza mineralului
Articole similare
- Grafitul prezintă efecte cuantice uimitoare
Albert Einstein, Paul Dirac și alți fizicieni ar putea folosi grafitul pentru a perfecționa teoria relativității sau mecanica cuantică. - Tehnologia de îmbogățire a minereului de grafit
Minereul de grafit preparat după o explozie în masă cu un conținut de carbon de 2,6-3,0%, o dimensiune a particulelor de cel mult 900 mm și un conținut de umiditate de până la 3% este încărcat în carieră de excavatoarele ZhT-5 și livrat la Belaz. fabrica de a/c. - Principalele proprietăți ale grafitului natural
Grafitele - substanțe culoarea gri cu un luciu metalic, textura amorfă, cristalină sau fibroasă, gras la atingere, greutate specifică de la 1,9 la 2,6. - Originea cărbunelui rămâne un mister: teoria organică a formării cărbunelui nu rezistă examinării.
Fiecare student harnic va spune fără ezitare: cărbunele este o substanță origine vegetală, `produs de transformare al plantelor superioare și inferioare` - Originea cărbunelui rămâne un mister: ipoteza petrolului a formării cărbunelui
LA mijlocul secolului al XVI-lea secolul, fondatorul mineritului Agricola și-a exprimat opinia că cărbunele nu este altceva decât ulei îngroșat - Minereurile și cărbunele sunt inseparabile unul de celălalt!
Avem destul cărbune. Și totuși, ar fi putut fi și mai mult dacă l-am fi căutat în toți acești ani în care este de fapt...
Depozite de mineral Grafit
- Regiunea Irkutsk
- Regiunea Olkhon
- Rusia
- Depozit de grafit Botogol
- Sri Lanka
Grafitul este un mineral folosit în majoritatea zone diferite industrie. O astfel de popularitate se datorează proprietăților sale unice (moliciune, prelucrare ușoară, conductivitate electrică ridicată, inerție chimică).
Exista vederi artificiale din acest material, care sunt și ele foarte căutate. Ele sunt utilizate nu numai în diverse industrii, ci și pentru realizarea studii microscopice(ca material de calibrare).
Aplicarea grafitului artificial
Folosit în următoarele industrii:
- inginerie mecanică;
- Tehnologia nucleară;
- Metalurgie;
- Productie de inginerie electrica;
- Industria chimica.
Adesea, se folosesc soiuri de grafit artificial impregnat cu diverse rășini sintetice. Sunt folosite pentru a crea echipamente chimice, sunt indispensabile în fabricarea supapelor de închidere sau de conectare.
Grafitul artificial este, de asemenea, fabricat din:
- Garnituri de capăt;
- Rulmenți;
- Clădiri de reactoare;
- Căptușeală gresie.
Utilizarea grafitului natural
Acest mineral are o gamă largă de aplicații și este indispensabil într-o varietate de industrii.
Unde se folosește grafitul?
- inginerie mecanică;
- Industria chimica;
- Metalurgie;
- Productie materiale de construcții- acest mineral servește ca una dintre componentele de neînlocuit în producția de cărămizi, în special a celor refractare;
- Energie nucleară - este folosită ca retard de neuroni;
- Productie electrocasnice- pentru fabricarea contactelor electrice, precum si a electrozilor;
- Medicamentul.
Utilizarea grafitului în metalurgie:
- În această zonă se realizează din grafit matrițe pentru aliaje, oale refractare, precum și recipiente în care are loc cristalizarea;
- Din el se fac creuzete de topire;
- Grafitul poate fi folosit pentru a satura metale cu carbon (adică, carbonizare), precum și pentru a crea metale reactive;
- Pulberea de grafit este adesea folosită ca lubrifiant pentru matrițe.
Inginerie mecanică: pentru ce este folosit grafitul
În această industrie, utilizarea mineralului este, de asemenea, foarte diversă. Proprietățile sale fac grafitul indispensabil în crearea unei game largi de produse.
În inginerie mecanică, grafitul este folosit pentru a produce:
- Plăci de căptușeală;
- Electrozi (grafit);
- Diverse elemente de încălzire;
- Pulberi și paste pentru etanșarea contactelor, de exemplu, în golurile cap la cap;
- Contacte culisante (perii electrice);
- Rulmenți, inele de etanșare;
- acoperiri electrostatice.
Grafitul în industria chimică:
- Din acest mineral sunt produse o varietate de lubrifianți, care sunt utilizați atât în producție, cât și în viața de zi cu zi;
- Este o umplutură pentru unele tipuri de materiale plastice;
- Este folosit pentru sinteza diamantelor artificiale;
- Indispensabil în fabricarea vopselelor care au proprietăți anticorozive excelente, precum și a diferitelor lacuri;
- Este folosit ca umplutură pentru amestecuri tehnologice;
- Poate servi ca plastifiant;
- Este una dintre componentele adezivului pentru conectarea țesăturilor cauciucate;
- Incluse în aditivi și umpluturi anti-fricțiune (pentru uleiuri de transmisie sau de motor), lichide de răcire;
- Este folosit pentru fabricarea bateriilor alcaline.
Grafit: aplicație în medicină
Acest mineral face parte din multe medicamente(în primul rând homeopat). Este folosit pentru boli dermatologice, precum și pentru formarea de cicatrici sau aderențe, tulburări metabolice.
Creioanele sunt, de asemenea, fabricate din grafit negru.
Cuvântul grafit în greacă înseamnă „scriere”. Un mineral cu acest nume în natură se formează la temperaturi ridicate în rocile vulcanice.
Caracteristicile grafitului
Grafitul este un reprezentant al unei clase de elemente native de înaltă rezistență. Structura sa are cantitate mare straturi.
Există două tipuri de grafit găsite în natură:
- macrocristalin,
- fin-cristalină.
În funcție de dimensiunea cristalelor și aranjamentul lor unul față de celălalt, în natură se găsesc următoarele tipuri de grafit:
- clar cristalin,
- criptocristalin.
Grafitul are o structură destul de stratificată. Fiecare dintre straturi are o formă ondulată. Ea este subestimată.
Grafitul este unul dintre elementele care constă predominant din cristale. marimi diferite. Au o structură din plastic și solzi mici de-a lungul marginilor. În ceea ce privește puterea lor, ele pot fi comparate cu diamantele.
Rețeaua cristalină a grafitului constă dintr-un număr mare de straturi care au un aranjament diferit unul față de celălalt.
Astăzi, se produce adesea grafit artificial, care este creat dintr-un amestec diverse substanțe. Este folosit în diferite ramuri ale activității umane. Grafitul obținut artificial are un număr mare de tipuri.
LA lumea modernă Se plănuiește extragerea aurului din grafit. Oamenii de știință au descoperit că o tonă de grafit conține aproximativ 18 grame de aur. Această cantitate de minereu de aur este inerentă zăcămintelor de aur. În prezent, este posibil să obțineți aur din grafit nu numai în țara noastră, ci și în alte țări ale lumii.
Proprietățile fizice ale grafitului
Una dintre principalele proprietăți ale grafitului este capacitatea sa de a conduce electricitatea. Proprietățile sale fizice diferă de parametrii diamantului prin faptul că nu are așa ceva nivel inalt duritate. Structura sa este inițial destul de moale. Cu toate acestea, atunci când este încălzit, devine dur și fragil. Materialul începe să se prăbușească.
Proprietățile fizice ale grafitului sunt următoarele:
- nu se dizolvă în acid.
- topirea grafitului la temperaturi sub 3800 de grade Celsius este imposibilă.
- după încălzire capătă o structură dură și fragilă.
Acestea sunt departe de toate proprietățile grafitului. Există mai multe opțiuni care fac acest element unic.
Grafitul are următoarele caracteristici:
- punctul de topire al grafitului este de 3890 de grade Celsius,
- culoarea grafitului este gri închis cu o strălucire metalică,
- capacitatea termică a grafitului este de 0,720 kJ
- rezistivitatea grafitului este de 800.000 10−8 (Ohmmetru).
Atenţie: Singurul parametru al tuturor caracteristicilor grafitului, care depinde de tipul de element, este conductivitatea termică a grafitului. Este de la 278,4 la 2435 W / (m * K).
Masa. Proprietățile fizice ale grafitului.
| Coeficientul de conductivitate termică λ, W/(m°С) al grafitului: | ||||||
| - cristalin | || | 354,7 | 308,2 | |||
| - naturală | _|_ | 195,4 | 144,2 | 112,8 | 91,9 | 75,6 |
| - apăsat | || | 157 | 118,6 | 93,0 | 69,8 | 63,9 |
| - artificial cu p = 1,76 g/cm3 | _|_ | 104,7 | 81,4 | 69,8 | 58,2 | |
| — la fel, cu р=1,55 g/cm3 | || | 130,3 | 102,3 | 79,1 | 63,9 | 53,5 |
| Rezistența la rupere σpts, MN/m2 | || | 14,2 | 15,2 | 15,9 | 16,5 | 17,6 |
| _|_ | 10,3 | 11,3 | 12,0 | 12,5 | 13,7 | |
| Modulul de elasticitate E, MN/m2 | || | 5880 | 7100 | 7350 | 7500 | 7840 |
| _|_ | 2700 | 3040 | 3200 | 3630 | 3920 | |
| Capacitate termică specifică c, kJ/(kg0С) | 0,71 | 1,17 | 1,47 | 1,68 | 1,88 | |
| Rezistenta electrica re104, Omsm | 16 | 13 | 11 | 10 | 9 | |
| Coeficientul de dilatare liniară 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 |
Exploatarea grafitului
Exploatarea grafitului este un proces complex. Pentru aceasta, au fost create un număr mare de varietăți de echipamente. Este folosit pentru extragerea și zdrobirea elementului. Depozitele de grafit se găsesc de obicei la adâncime subteran. Din acest motiv sunt cele mai des folosite instalațiile de foraj, care vă permit să ajungeți la depozitul acestui element.
Aplicarea grafitului
După cum știți, un astfel de material precum grafitul are un număr mare de calități unice. Ei sunt cei care determină domeniul de aplicare al acesteia. Mulțumită. că acest material este rezistent la temperaturi ridicate, este folosit pentru producția de plăci de căptușeală.
Utilizarea grafitului este folosită și în industria nucleară. Acolo joacă rol important când neutronii sunt încetiniți.
Este posibil să obțineți un diamant din grafit. În lumea modernă, este posibil să se obțină un diamant sintetic, care, în ceea ce privește calitățile sale și aspect va semăna cu materialul natural.
Grafitul pirolitic este o formă specială a elementului grafit. Această varietate a ei a găsit o largă aplicație în domeniul cercetării microscopice. Este folosit ca material de calibrare.
Grafit. Proprietăți, aplicație
Este cel mai adesea folosit în microscopia de scanare cu tunel și microscopia cu forță atomică. Acest tip de grafit aparține categoriei de sintetice. Se poate obține prin încălzirea cocsului și smoală.
Datorită grafitului, se pot obține metale active din punct de vedere chimic prin electroliză. Aceasta metoda Utilizarea elementului se explică prin faptul că grafitul are o conductivitate electrică destul de bună.
În producția de produse din plastic, și grafitul și-a găsit aplicația. Este folosit pentru a umple plastic.
cu cel mai mult metoda cunoscuta utilizarea grafitului este producția de tije pentru convenționale creioane simple cu care oamenii sunt atât de obișnuiți.
Ce este grafitul? Formula, proprietățile și aplicarea grafitului
Grafit. Proprietăți, aplicație
Grafitele sunt substanțe de culoare cenușie, cu un luciu metalic, amorf, cristalin sau cu structură fibroasă, unsuroase la atingere, cu greutate specifică de la 1,9 la 2,6.
În aparență, grafitul are o culoare gri plumb metalizat, variind de la argintiu la negru, cu o strălucire grasă caracteristică.
Prin urmare, consumatorii numesc adesea grafiții clar-cristalin argintii, iar criptocristalin - negru.
În funcție de structura structurală, grafiții sunt împărțiți în:
clar cristalin,
criptocristalin,
grafitoizi,
Mina de grafit. Foto: born1945
Rețeaua cristalină a grafitului constă numai din atomi de carbon. Rețeaua cristalină de grafit are o structură stratificată pronunțată, distanța dintre straturi este de 0,335 nm. În rețeaua cristalină a grafitului, fiecare atom de carbon este legat de alți trei atomi de carbon care îl înconjoară. Rețeaua cristalină a grafitului este de două tipuri: hexagonală (α-grafit) și romboedrică (β-grafit, formă metastabilă). Atomii de carbon din fiecare strat al rețelei cristaline de α-grafit sunt situați vizavi de centrele hexagoanelor situate în straturile adiacente (inferioare și superioare); poziţia straturilor se repetă printr-unul, fiecare strat este deplasat faţă de celălalt pe direcţia orizontală cu 0,1418 nm (aşezare ABAB). În rețeaua romboedrică de β-grafit, poziția straturilor plate se repetă nu printr-un strat, ca într-o rețea hexagonală, ci prin două. În ciuda faptului că β-grafitul este metastabil, conținutul său în grafit natural poate ajunge până la 30%. La temperaturi de 2230-3030°C, grafitul romboedric se transformă complet în hexagonal. Grafitul alfa și grafitul beta au proprietăți fizice similare (cu excepția unei structuri de grafen ușor diferite).
Conductivitatea electrică a cristalelor de grafit este anizotropă: aproape de metal pe direcția paralelă cu planul bazal și cu un ordin de mărime mai mic pe direcția perpendiculară. Anizotropia este, de asemenea, caracteristică transmisiei sunetului ( proprietăți acustice) și proprietățile termoconductoare ale grafitului.
proprietățile grafitului
Utilizarea pe scară largă a grafitului se bazează pe mai multe proprietăți unice:
- conductivitate electrică bună;
- rezistenta la medii agresive;
- rezistenta la temperaturi ridicate;
- lubrifiere mare.
Proprietăți electrice
Conductivitatea electrică a grafitului este de 2,5 ori mai mare decât a mercurului. La o temperatură de 0 grade. rezistența specifică la curentul electric este în intervalul de la 0,390 la 0,602 ohmi. Limită inferioară rezistivitate pentru toate tipurile de grafit este același și egal cu 0,0075 ohm.
Proprietati termice
Punctul de topire al grafitului este de 3845-3890 C la o presiune de 1 până la 0,9 atm.
Proprietăți magnetice
levitație de grafit. Fotografie: yellowcloud
Solubilitatea grafitului
Elasticitatea grafitului
Proprietati optice
Aplicarea grafitului
Grafitul natural este utilizat în multe procese tehnologice și de producție: refractare (de înaltă calitate, grafit-magneziu, aluminiu-grafit), turnătorie, garnituri de frână, lubrifianți, producție de creion, creuzete, baterii galvanice, baterii alcaline, metalurgie a pulberilor, carbon-grafit. materiale (perii electrice, produse electrocarbon, materiale antifricțiune), producție de oțel, grafit expandat termic, alte zone (agenți de colorare și lustruire), materiale anticorozive, piese electrice, benzi magnetice, producție industrială de diamante, suspensii de răcire și lubrifiere).
Grafitul zdrobit artificial este destinat cementării fontei și a oțelului în procese cu focar deschis, convertoare de oxigen și topire electrică a oțelului în fabricarea oțelului cu o proporție redusă de fier în încărcătură, pentru spumarea zgurii în procese metalurgice, la fabricarea carbonului. materiale și produse din grafit, ca umplutură pentru materialele plastice din grafit și ca produse independente în alte industrii consumatoare.
Industria autohtonă produce o gamă largă de perii electrice din grafit pentru diverse mașini electrice, cărbuni electrici de iluminat pentru proiectoare și pentru demonstrarea și filmarea filmelor, bateriilor elementare - galvanice, sudare și pt. analiza spectrală, produse pentru tehnologia electrovacuum și tehnologia comunicațiilor.
Grafitul servește ca aditiv de subțiere foarte refractar în masele ceramice. Conferă refractaritate ridicată, conductivitate termică și stabilitate termică masei creuzetului, conferă creuzetelor o suprafață netedă, la care metalul topit nu aderă bine. Se restaurează la temperaturi mari oxizi metalici și previne oxidarea metalelor.
De cea mai mare importanță este producerea creuzetelor de topire a grafitului, precum și a capacelor pentru acestea. În plus, extensiile și suporturile pentru creuzete, creuzetele pentru cuptoare speciale și retorte sunt realizate din grafit. Băi pentru lipire, băi pentru tragerea de baghete de creion, mufe de grafit-carborundum și alte produse. Fiind un material foarte refractar, grafitul cristalin este utilizat la fabricarea de produse de înaltă calitate, foarte refractare, pentru montarea furnalelor, cuptoarelor și cazanelor cu abur.
Dizolvare - grafit
Pagina 1
Dizolvarea grafitului în faza y este un proces important în timpul normalizării (precum și în timpul întăririi) fontei cu structură feritică sau ferită-perlită. Acest proces este similar cu cementarea oțelului; diferența este că în timpul cementării, stratul de suprafață al piesei de oțel este saturat cu carbon din Mediul extern, iar atunci când o turnare de fier este încălzită de un carburator, există numeroase incluziuni de grafit situate într-o bază metalică, iar saturația de carbon are loc pe întregul volum al turnării. Temperatura afectează dizolvarea carbonului în austenita unei turnări de fier: odată cu creșterea temperaturii de încălzire, solubilitatea carbonului în faza y crește brusc. Ca urmare a normalizării fontei cu structura inițială a masei principale de ferită sau ferită și perlit, se obține o structură de perlită sau perlită asemănătoare sorbitului cu duritate și rezistență crescute.
Procesul de dizolvare a grafitului are loc destul de repede numai la temperaturi ridicate.
Pe măsură ce grafitul se dizolvă la contactul la rece și concentrația de carbon din topitură crește, zona în care SG (TC) SA (TC) se extinde către temperaturi mai ridicate și suprasaturații mai mici.
Datele termodinamice pentru dizolvarea grafitului sunt încă rare și adesea contradictorii. Problema entalpiei procesului nu este complet clară.
Când este încălzit, grafitul se dizolvă în austenită și, prin urmare, în ciuda structurii inițiale diferite a fontei, austenita cu o concentrație de carbon eutectoid sau hipereutectoid suferă o transformare la răcire.
Porii formați în timpul dizolvării grafitului și decarburării fontei sunt umpluți parțial sau complet cu oxizi. Alături de fier, siliciul și manganul se oxidează, formând compuși stabili cu oxigenul. Ca și la suprafață, stratul oxidat din cea mai mare parte a piesei turnate are o structură eterogenă.
Din datele analizei dilatometrice rezultă posibilitatea formării porilor în timpul dizolvării grafitului. Dacă procesul de dizolvare a grafitului ar fi reversibil, dimensiunile probelor în timpul izolării și dizolvării grafitului s-ar modifica cu aceeași valoare, dar semn opus.
S-a stabilit că atunci când grafitul este dizolvat în fier lichid, valoarea D) / c are valoare pozitivă pe întregul interval de concentraţii şi la NG 0 1 este aproape de 5000 cal/mol. Modificarea entropiei DL c depășește valorile corespunzătoare soluțiilor ideale; cu o creștere a concentrației de carbon, valorile reale ale DL c scad mai repede decât valorile corespunzătoare soluțiilor ideale.
Astfel, mecanismul principal de dizolvare a grafitului pare a fi difuzia de contact direct. În acest caz, carburarea fierului poate fi rezultatul difuziei carbonului pe suprafața porului către acele zone în care contactul cu matricea este păstrat și, mai departe, prin limită și difuzie în vrac. Nu se observă o diferență mare de carburare de-a lungul conturului incluziunii, ceea ce poate fi realizat dacă difuzia de suprafață predomină semnificativ asupra difuziei de volum. În multe perechi de difuzie, un astfel de raport al ratelor de difuzie are loc de fapt; cu toate acestea, nu se știe în ce măsură acest lucru poate fi adevărat pentru aliajele Fe-Si-C.
Pe baza imaginii microscopice a dizolvării grafitului discutată mai sus, nu este dificil de explicat efectul temperaturii de austenitizare și al impurităților tensioactive. Când este încălzit, solubilitatea carbonului în austenită crește, astfel încât o scădere a coeziunii grafitului este însoțită de o creștere a aderenței grafitului la matrice. Ca urmare, restabilirea contactului a două faze prin distrugerea grafitului se realizează mai des. Concomitent cu încălzirea crește și rolul gazelor. Aditiv pentru elementele din fontă care reduc tensiune de suprafata matricea și, prin urmare, slăbește aderența, ar trebui să prevină carburarea. Impuritățile care măresc puterea de legătură în planurile bazale ale grafitului pot, de asemenea, întârzia dizolvarea.
proprietățile grafitului
Al doilea tip de interacțiune are loc în timpul dizolvării grafitului sau diamantului în metale lichide. În aceste condiții, umezirea grafitului este mai puțin intensă decât în primul caz.
A doua modalitate este de a folosi caracteristicile termodinamice ale proceselor asociate cu dizolvarea grafitului în fier lichid.
Pagini: 1 2 3 4
GRAFIT (din greaca grapho - scriu * a. grafit, plumb negru, plumbago; n. Grafit; f. grafit; si. grafito) este un mineral din clasa elementelor native, una dintre modificarile polimorfe ale carbonului, termodinamic stabil în condiţiile scoarţei terestre. Impurități ale gazelor (CO2, CO, H, CH4), uneori apă, bitum, precum și Si, Al, Mg, Ca etc. Cristalizează în singonia hexagonală. Structura este stratificată. Cristalele bine formate sunt rare; ele arată ca niște tablete hexagonale cu o față basopinacoidă bine dezvoltată. Se notează dublu. De obicei formează agregate zonale solzoase, columnare, masive, reniforme, sferulitice, asemănătoare sferulitice și cilindrice.
proprietățile grafitului
Grafitul natural se distinge prin dimensiunea cristalelor și aranjarea lor reciprocă în clar cristalin și criptocristalin.
Utilizarea grafitului în diverse industrii
Dimensiunea primului depășește 1 micron, al doilea - mai puțin de 1 micron. În industrie, grafitul cu granulație grosieră (mai mult de 50 microni), grafitul fin-cristalin (mai puțin de 50 microni) și grafitul fin-cristalin (mai puțin de 10 microni) se disting prin dimensiunea cristalelor. Decolteul pinacoid este foarte perfect. Linia este de la gri închis la negru. Grase la atingere, mâini murdare. Metalic lucios. Anizotrop. Duritate la scară mineralogică 1-2. Densitate 2250 kg/m3. Refractar - nu se topește la presiune normală, temperatura de sublimare este peste 4000 K. Conductiv electric - rezistența electrică a cristalelor este de 0,42,10-4 Ohm/m, pulberi fine - 8-20,10-2 Ohm/m. Rezistent chimic. Are, de asemenea, modul de elasticitate scăzut, capacitate ridicată de căldură specifică, rezistență bună la șocuri termice, rezistență la coroziune, capacitate mare de moderare a neutronilor și o secțiune transversală mică pentru captarea lor. După origine - metamorfic, magmatic. Acumulările industriale sunt asociate în principal cu depozitele metamorfice. Depozitele magmatice sunt rare și limitate la roci alcaline și ultrabazice. Compoziția materială a minereurilor depinde de geneză. Minerale silicate (cuart, feldspat, mica, minerale argiloase) sunt de obicei prezente. În marmură, grafitul este de obicei asociat cu carbonați. Nefelina, wollastonita și caolinitul pot fi extrase ca minerale asociate. Există trei tipuri de minereuri de grafit: solzoase, dens cristaline, criptocristaline.
depozit de grafit
Depozitele de grafit în fulgi sunt localizate în gneisuri, cuarțite și marmură. Ele se formează în timpul metamorfismului straturilor sedimentare antice. Forma depozitelor este stratificată și lenticulară, consistentă ca grosime și lungime. Fulgii de grafit formează diseminare împrăștiată în rocă. Conținutul de carbon din minereu este în medie de 3-18%. Depozitele de grafit sunt cunoscute în CCCP (de exemplu, Taiginskoye, Ural; Zavalyevskoye, RSS Ucraineană), Austria, Cehoslovacia, Germania, India, Madagascar (regiunea Fanandrana), Brazilia, KHP, Canada.
Grafitul dens-cristalin alcătuiește vene și lentile în depozite de geneză sau cuiburi hidrotermal-pneumalite, lentile și diseminare în depozite de reacție de contact. Depozitele pneumatolitice-hidrotermale sunt asociate cu filoane de pegmatită, cuarț, feldspat și calcit consoane, care se intersectează mai rar. Depozitele de reacție de contact sunt limitate la zonele de contact ale rocilor carbonatate și șist îmbogățite în carbon cu roci alcaline și gabroide, mai rar granite. Minereurile sunt compuse din feldspat, cuarț, mai rar mica, carbonat; în zonele skarn sunt îmbogățite în granat, wollastonit, piroxen, scapolit, precum și minerale din roci alcaline și gabroide (nefelină, cancrinită, sodalit, sfenă, apatită). Grafitul (de la cristalin grosier la fin) alcătuiește agregate solzoase și fibroase. Conținutul în minereuri este de 15-40%, la unele zăcăminte 60-90%. De obicei este exploatat în subteran. Zăcăminte binecunoscute sunt Bogala (Sri Lanka) și Botogol (CCCP).
Grafitul criptocristalin are o textură imperfectă și conține adesea un amestec de materie carbonică fin dispersată. Compune depozite puternice și extinse asemănătoare foilor, transformându-se uneori în cărbuni. Conținutul de carbon este de 80-90%. Principalele minerale care formează roca sunt cuarțul, feldspatul, sericitul, cloritul și calcitul. Grafitul se formează în timpul metamorfismului cărbunilor, șisturilor carbonice și bituminoase în apropierea intruziunilor. Zăcămintele sunt dezvoltate prin metode deschise și subterane. Principalele zăcăminte sunt situate în Mexic (statul Sonora), South Kopee, Austria (mina Kaysersberg), CCCP (zăcământul Noginskoye).
Obținerea grafitului
Principala metodă de îmbogățire a minereurilor criptocristaline este sortarea minereurilor, minereurile dens cristaline și în fulgi este flotația. Calitatea concentratelor este supusă restricțiilor privind conținutul de cenușă și distribuția dimensiunii particulelor (fulgii de grafit sunt evaluați în funcție de dimensiune). Minereurile criptocristaline sunt măcinate. În flotarea minereurilor de fulgi și dens cristaline, se folosesc colectoare - kerosen și alte hidrocarburi; agenți de spumă - ulei de pin, alcool; regulatori - sifon, alcali; depresori - amidon, reactivi pe bază de dextrină. Pentru a îmbunătăți selecția, este furnizată sticlă lichidă. Flotația este urmată de operațiunile de clasificare umedă, uscare, clasificare a aerului și hidrometalurgice, inclusiv sinterizarea cu sodă, fierbere cenzură, levigare cu acid sulfuric, spălare, fierbere în soluție de sodă, spălare, uscare și separare magnetică uscată pentru a obține grafit într-un mod nemagnetic. produs. La reglarea fină a grafitului în domeniul fulgilor, se utilizează electrosepararea.
Rezerve și aplicare
Rezervele mondiale de grafit (1978, mii de tone) în capitalist și tari in curs de dezvoltare: solzoase - America de Sud, 136; Europa, 3500; Africa, 5442; Asia, 900; dens cristalin - Asia, 2900; criptocristalin - America de Nord(excluzând SUA), 3084; Europa, 5623; Asia, 6168. Pentru exploatarea grafitului, vezi art. industria grafitului.
Alături de grafitul natural se folosește grafitul artificial, care se obține prin răcirea aliajelor suprasaturate cu carbon, prin descompunerea termică a hidrocarburilor gazoase, prin încălzirea antracitului, cocsului de petrol și smoală de gudron de cărbune. Grafitul este utilizat în metalurgie (creuzete, matrițe de turnare, vopsele antiaderente), în inginerie chimică (material de căptușeală, țevi etc.), în producția de colectoare pentru dinamo, electrozi, pulberi conductoare, lubrifianți, produse antifricțiune, în domeniul nuclear. tehnologie, în producția de creioane, vopsele, materiale termoizolante. Grafit bulgăre artificial folosit ca acoperiri de duze rezistente la eroziune motoare rachete, camere de ardere ale conurilor nasului.
Principalele proprietăți ale grafitului natural
grafit- substanțe de culoare cenușie cu strălucire metalică, amorfă, cristalină sau fibroasă, unse la atingere, greutate specifică de la 1,9 la 2,6. În aparență, grafitul are o culoare gri plumb metalizat, variind de la argintiu la negru, cu o strălucire grasă caracteristică.
Prin urmare, consumatorii se referă adesea la grafiții în mod explicit cristalin ca argintii, iar grafiții criptocristalini ca negru.
La atingere, grafitul este gras și se murdărește foarte bine. Pe suprafețe, dă cu ușurință o dungă argintie spre neagră, strălucitoare. Grafitul se distinge prin capacitatea sa de a adera la suprafețele solide, ceea ce permite crearea de pelicule subțiri atunci când este frecat pe suprafețe solide.
Grafitul este o formă alotropă de carbon, care se caracterizează printr-o structură cristalină specifică, care are o structură particulară.
În funcție de structura structurală, grafiții sunt împărțiți în:
- clar cristalin,
- criptocristalin,
- grafitoizi,
- materiale de grafit foarte dispersate, denumite în mod obișnuit cărbuni.
La rândul lor, grafiții explicit cristalini sunt împărțiți în: - dens cristalin (depozit de grafit Bogotol),
- solzoase (zăcământ de grafit Taiginsky).
În grafit în fulgi, cristalele sunt sub formă de plăci sau pliante. Solzii lor sunt uleios, plastici și au un luciu metalic.
Cele mai importante proprietăți ale grafitului
Proprietăți electrice
Conductivitatea electrică a grafitului este de 2,5 ori mai mare decât a mercurului. La o temperatură de 0 grade.
Grafit - descrierea grafitului, proprietăți, extracție, aplicare, producție
rezistența specifică la curentul electric este în intervalul de la 0,390 la 0,602 ohmi. Limita inferioară a rezistivității pentru toate tipurile de grafit este aceeași și egală cu 0,0075 ohm.
Proprietati termice
Grafitul are o conductivitate termică ridicată, care este egală cu 3,55 W * grade/cm și ocupă un loc între paladiu și platină.
Coeficientul de conductivitate termică este de 0,041 (de 5 ori mai mare decât cel al unei cărămizi). Filamentele subțiri de grafit au o conductivitate termică mai mare decât filamentele de cupru.
Punctul de topire al grafitului este de 3845-3890 C la o presiune de 1 până la 0,9 atm.
Punctul de fierbere ajunge la 4200 C.
Temperatura de aprindere într-un jet de oxigen este de 700-730C pentru grafiții cristalini. Cantitatea de căldură obținută prin arderea grafitului este în intervalul de la 7832 la 7856 kcal.
Proprietăți magnetice
Grafitul este considerat diamagnetic.
Solubilitatea grafitului
Este inert din punct de vedere chimic și nu se dizolvă în alți solvenți decât metalele topite, în special cele în care punct inalt topire. Când sunt dizolvate, se formează carburi, ale căror proprietăți cele mai importante sunt tungstenul, titanul, fierul, calciul și carburile de bor.
La temperaturi obișnuite, grafitul se combină cu alte substanțe foarte greu, dar la temperaturi ridicate formează compuși chimici cu multe elemente.
Elasticitatea grafitului
Grafitul nu are elasticitate, dar cu toate acestea poate fi tăiat și îndoit. Sârma de grafit este ușor îndoită și răsucită într-o spirală, iar atunci când este rulată dă o alungire de aproximativ 10%. Rezistența la tracțiune a unui astfel de fir este de 2 kg/mm2, iar modulul de îndoire este de 836 kg/mm2.
Proprietati optice
Coeficientul de absorbție a luminii al grafitului este constant pentru întregul spectru și nu depinde de temperatura de radiație a corpului; pentru filamentele subțiri de grafit, este egal cu 0,77, cu o creștere a cristalelor de grafit, absorbția luminii este deja în intervalul 0,52-0,55.
Conținutul de grăsime și plasticitatea grafitului sunt cele mai importante proprietăți care fac posibilă utilizarea pe scară largă în industrie. Cu cât conținutul de grăsime al grafitului este mai mare, cu atât coeficientul de frecare este mai mic. Conținutul de grăsime al grafitului determină utilizarea acestuia ca lubrifiant, precum și capacitatea de a se lipi de suprafețele solide.
Datorită acestor proprietăți, este posibil să se creeze pelicule subțiri prin frecarea suprafeței solidelor cu grafit.
Cote mici dilatare termică grafitul și rezistența ridicată asociată la solicitările termice este un factor decisiv în utilizarea sa ca material auxiliar important și indispensabil în industria metalurgică, siderurgică, adică. oriunde suprafetele de lucru trebuie protejate de expunerea directa la metalul topit. Un avantaj important în această utilizare este, de asemenea, neumezibilitatea, metalele complet reduse și zgura neutră, rezistența la temperaturi ridicate. Utilizarea grafitului în turnarea pieselor îmbunătățește calitatea pieselor turnate, reduce cantitatea de rebuturi și previne formarea arderii, a căror îndepărtare necesită efort și cheltuieli mari.
Formele și miezurile brute de turnare sunt acoperite cu un strat de pulbere uscată de grafit. Grafitul pur are un coeficient scăzut de absorbție a neutronilor și cel mai mare coeficient de moderare, făcându-l indispensabil în reactoare nucleare. Fără electrozi de grafit, dezvoltarea negrului și a culorii, industria chimica.
Grafitul este un material excelent de căptușeală pentru electrolizoarele pentru producția de aluminiu. Materialele care conțin carbon sunt utilizate pentru construcția cuptoarelor electrice și a altor unități termice.
Din grafit se prepară creuzetele, bărci pentru producția de aliaje superdure.
În industria chimică, materialele de grafit sunt indispensabile pentru producerea schimbătoarelor de căldură care funcționează în medii agresive.
Și, de asemenea, pentru fabricarea de încălzitoare, condensatoare, evaporatoare, frigidere, scrubere, coloane de distilare, duze, duze, robinete, piese pentru pompe, filtre.
Industria autohtonă produce o gamă largă de perii electrice din grafit pentru diverse mașini electrice, cărbuni electrici de iluminat pentru proiectoare și pentru demonstrarea și filmarea filmelor, bateriilor elementare - galvanice, sudare și pentru analiză spectrală, produse pentru tehnologia electrovacuum și tehnologia comunicațiilor.
În inginerie mecanică, grafitul este utilizat ca material antifricțiune pentru rulmenți, inele de frecare, etanșări mecanice și de piston și rulmenți axiali.
Minerale și stânci/ Descrierea mineralului Grafit
Tabelul prezintă proprietățile fizice ale grafitului în intervalul de temperatură de la 20 la 800 °C.
Proprietățile sunt indicate în direcția, atât paralelă, cât și perpendiculară pe axa principală a cristalelor de grafit.
Conductivitatea termică a grafitului este indicată pentru următoarele tipuri: cristalin, natural, presat artificial. Conform tabelului, se poate observa că conductivitatea termică a grafitului scade odată cu creșterea temperaturii.
Capacitatea termică specifică (masă) a carbonului la temperatura camerei este de 710 J/(kg grade) și crește la încălzire. Densitatea carbonului este în intervalul de la 1400 la 1750 kg/m 3 .
Având în vedere următoarele proprietățile fizice ale grafitului densitate diferita:
- conductivitatea termică a grafitului, W/(m deg);
- rezistență la rupere, MN/m2;
- modulul de elasticitate al grafitului, MN/m2;
- capacitatea termică specifică (masă), kJ/(kg grade);
- rezistivitate electrică, Ohm m;
- coeficient de dilatare liniară termică (CTlR), 1/grad.
Proprietățile carbonului (grafit) în funcție de temperatură
Tabelul prezintă proprietățile termofizice ale carbonului (grafit) în funcție de temperatură.
Proprietățile carbonului din tabel sunt indicate la temperaturi de la 100 la 2000K în direcția de-a lungul (paralel) și perpendicular pe axa principală a cristalelor de carbon.
Următoarele proprietățile carbonului(grafit):
- coeficient de dilatare liniară termică (CTlR), 1/grad;
- capacitatea termică specifică (masă), J/(kg grade);
- coeficient de conductivitate termică, W/(m deg).
Tabelul prezintă valorile conductivității termice ale grafitului de diferite densități la o temperatură de 20 °C. Conductivitatea termică a grafitului este indicată atunci când fluxul de căldură este direcționat de-a lungul axei principale a cristalelor și în dimensiune.
Conform tabelului, este clar că conductivitatea termică a grafitului crește semnificativ odată cu creșterea densității. Densitatea grafitului din tabel este dată în dimensiunea de 10 3 ·kg/m 3 , adică în t/m 3 . Densitatea grafitului variază în intervalul de la 1400 la 1750 kg / m 3.
Tabelul prezintă valorile conductivității termice ale grafitului cu o densitate de 1650...1720 kg/m 3 în funcție de temperatură.
Conductivitatea termică a grafitului este indicată pentru direcția fluxului de căldură, atât de-a lungul axei principale a cristalelor, cât și de-a lungul axei principale, este indicat și raportul conductibilității termice în aceste direcții (este constant și egal cu aproximativ 1,5).
Valorile conductivității termice a grafitului sunt date în intervalul de temperatură de la 20 la 1800 °C. Valorile din tabel arată asta conductivitatea termică a grafitului scade odată cu creșterea temperaturii.
Conductibilitatea termică a grafitului reactorului cu o densitate de 1700 kg/m 3 în funcție de temperatură
Tabelul arată conductivitatea termică a grafitului reactorului cu o densitate de 1700 kg/m 3 în funcție de temperatură.
Conductivitatea termică este indicată în direcția fluxului de căldură, care se desfășoară atât paralel, cât și perpendicular pe presarea tijelor de grafit.
Valorile conductivității termice ale grafitului reactorului sunt date în intervalul de temperatură de la 100 la 1700 K.
Conductibilitatea termică a grafitului zdrobit
Tabelul arată conductivitatea termică a grafitului zdrobit (carbon) în funcție de dimensiunea particulelor la o temperatură de 20 °C.
Mărimea particulelor a fost determinată în funcție de numărul de găuri din sită pe 1 centimetru pătrat (3, 6, 16 găuri/cm2 și funingine uscată).
Conductivitatea termică a grafitului este indicată în unități de W/(m deg). Densitatea grafitului din tabel este indicată în 10 3 ·kg/m 3 , adică în t/m 3 .
Conductivitatea termică a unui strat de particule de grafit în funcție de porozitatea acestuia
Tabelul prezintă valorile conductivității termice ale unui strat de particule de grafit (particule de carbon) cu o porozitate de 0,4 până la 0,7. Trebuie remarcat faptul că, pe măsură ce porozitatea stratului crește, conductivitatea sa termică scade.
Coeficientul de dilatare termică (CTE) al carbonului (grafit) în funcție de temperatură
Tabelul prezintă valorile coeficientului de dilatare termică liniară (CTE) al carbonului (grafit) în funcție de temperatură.
CTE din tabel este dat pentru diferite grade de grafit: grafit pirolitic, grafit pe bază de cocs de petrol, grafit pe bază de.
Coeficientul de dilatare termică liniară a grafitului este dat în intervalul de temperatură de la 100 la 700 °C în dimensiunea de 1/grad.
Capacitatea termică a carbonului în funcție de temperatură
Tabelul arată capacitatea termică a carbonului în funcție de temperatură. Capacitatea termică specifică a carbonului (grafit) este indicată în intervalul de temperatură de la 200 la 2000 K.
Capacitatea termică a carbonului tabelul dă masa și se exprimă în unități de kJ/(kg deg). Datele din tabel arată că capacitatea termică a carbonului crește odată cu creșterea temperaturii.
Capacitatea termică a carbonului natural (grafit) la temperaturi scăzute
Tabelul oferă valorile atomice (pe 1 mol de substanță) și capacitatea termică specifică a carbonului la temperaturi scăzute. Capacitatea termică a carbonului (grafit) este indicată în intervalul de temperatură de la -260 la 17 °C.
Capacitatea termică atomică a carbonului exprimată în unitățile de J/(moldeg). Capacitatea termică specifică a carbonului (masă - la 1 kg de masă) este exprimată în unități de kJ/(kg deg).
Valorile din tabel arată clar că atomul și căldura specifică carbon (grafit) cu creșterea temperaturii crește și la temperaturi negative foarte scăzute.
Surse:
1. Agroskin A.A., Gleibman V.B. termofizica combustibil solid. M., Nedra, 1980 - 256 p.
2.
3. .
4. Cuptoare industriale. Ghid de referință pentru calcule și proiectare. Ediția a II-a, completată și revizuită, Kazantsev E.I. M., „Metalurgie”, 1975.- 368 p.
Dacă sunteți interesat de întrebarea ce este grafitul, ar trebui să știți că este un mineral care este un reprezentant al clasei de elemente native. Aceasta este o modificare a carbonului. Structura este stratificată. Dispunerea straturilor în rețea cristalină diferite, acest lucru vă permite să formați politipuri.
Deși grafitul este cunoscut din cele mai vechi timpuri, anumite informații despre istoria utilizării sale nu pot fi obținute din cauza asemănărilor cu alte materiale precum molibdenitul. Materialul conduce electricitatea. În comparație cu diamantul, are o ușoară duritate și moliciune. După expunerea la temperaturi impresionante, devine mai dur, dar devine fragil.
Proprietăți de bază
Ce este grafitul? Dacă ați pus și această întrebare, atunci ar trebui să știți despre unele proprietăți fizice. De exemplu, densitatea poate ajunge la 2,23 g/cm³. In ceea ce priveste culoarea, este gri inchis cu un luciu metalic. Structura este infuzibilă, este stabilă în absența aerului de încălzit.
La atingere, substanța este alunecoasă și grasă. Grafitul natural conține impurități de argilă în cantitate de 12% și oxizi de fier. În procesul de frecare, are loc delaminarea în solzi, această proprietate este folosită pentru producerea de creioane. Ce este grafitul, nu veți putea afla dacă nu vă familiarizați cu principalele caracteristici ale tipului de conductivitate termică. Atinge 354,1 W / (m * K) și valoarea minima este 100. Cifra specifică depinde de marcă, temperatură și, de asemenea, direcția în raport cu planurile de referință.
Conductivitatea electrică este anizotropă. Coeficientul de dilatare termică poate fi de 700 K. Capacitatea termică variază de la 300 la 3000K. Grafitul se aprinde la 3500 °C, transformându-se în stare gazoasă ocolind faza lichidă. Dar dacă, concomitent cu creșterea temperaturii, presiunea crește la 1000 de atmosfere, se poate obține un material topit.
Celulă de cristal
Rețeaua cristalină a grafitului este formată din atomi de carbon. Are o structură stratificată, iar pasul dintre straturi este de 0,335 nm. Atomii sunt legați de alți trei atomi de carbon.
Grila poate fi de două tipuri:
- hexagonal;
- romboedric.
În fiecare strat, atomii de carbon sunt vizavi de centrele hexagoanelor din straturile adiacente. Poziția lor se repetă printr-unul. Fiecare este situat cu o deplasare în direcția orizontală cu 0,1418 nm
Proprietăți chimice și mecanice
Când vă întrebați ce este grafitul, ar trebui să vă familiarizați cu proprietățile de bază. Materialul este inert din punct de vedere chimic, nu se dizolvă în alte substanțe decât metalele topite. Acest lucru se aplică celor care topire ridicată. Când sunt diluate, se formează carburi, dintre care cei mai importanți sunt compușii:
- cu bor;
- calciu;
- fier;
- titan;
- tungsten.
La temperaturi obișnuite, este destul de dificil să combinați grafitul cu alte substanțe, dar atunci când este expus la temperaturi impresionante, component chimic cu multe elemente. Având în vedere proprietățile grafitului, vei evidenția singur faptul că materialul nu are elasticitate. Dar poate fi tăiat și îndoit. Sârma de la acesta este ușor răsucită, îndoită într-o spirală, iar atunci când este rulată permite obținerea unei alungiri de 10%.
La verificarea rezistenței la tracțiune a firului, acest parametru este de 2 kg / mm 2, în timp ce modulul de îndoire este echivalent cu 836 kg / mm 2. Unul dintre proprietăți importante sunt plasticitatea și conținutul de grăsime, ceea ce a făcut posibilă utilizarea pe scară largă a materialului în industrie. Odată cu creșterea conținutului de grăsime, coeficientul de frecare scade. De asta depinde posibilitatea de a-l folosi ca lubrifiant. Astăzi, este folosită și capacitatea grafitului de a adera la suprafețele solide.
Proprietati optice
Printre proprietățile grafitului, trebuie să se distingă și proprietățile optice. Coeficientul de absorbție a luminii rămâne constant pentru întregul spectru. Nu este afectat de temperatura de radiație a corpului. Dacă luăm în considerare filamentele subțiri de grafit, atunci coeficientul de absorbție a luminii va fi egal cu 0,77. Acest parametru scade la 0,55 cu o creștere a cristalelor de grafit.
Când te uiți la un material pur, vei observa că are un coeficient de absorbție de neutroni neglijabil și cel mai mare coeficient de moderare. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea lui în reactoare nucleare. Fără electrozi de grafit, dezvoltarea industriei chimice neferoase și feroase ar fi fost imposibilă.
Domeniul de aplicare al grafitului este, de asemenea, căptușeala electrolizatoarelor pentru producția de aluminiu. Materialele cu conținut ridicat de carbon sunt utilizate pentru construcția cuptoarelor electrice și a altor unități termice. Grafitul formează baza creuzetelor și bărcilor pentru aliajele superdure.
Principalele tipuri
Formula grafitului este următoarea: C. Masa sa molară este de 12 g/mol. Substanța este simplă. Este un mineral, nemetal, este o modificare alotropică a carbonului. Dintre principalele tipuri ar trebui să se distingă:
- creuzet;
- turnare;
- baterie;
- elementar;
- pentru producția de tije;
- cărbune electric;
- pentru fabricarea lubrifianților.
Primul este utilizat pentru produse refractare, se caracterizează prin conductivitate termică ridicată și rezistență la temperaturi extreme. Utilizarea grafitului de tip cristalin de turnătorie prevede utilizarea materialului la turnarea pieselor. Are un coeficient de dilatare scăzut și este puternic la temperaturi ridicate.
Varietatea bateriei este utilizată ca aditiv, precum și în fabricarea electrozilor. Printre principalele caracteristici se numără proprietățile chimice și tehnice crescute. La producerea tijelor se folosește grafit fin dispersat, care nu conține impurități de fier. Pentru fabricarea celulelor galvanice, se utilizează o varietate elementară, care se caracterizează prin conductivitate electrică și termică ridicată. Grafitul gri este, de asemenea, folosit pentru a face cauciuc conductiv electric.
grafit artificial
Cunoașteți formula grafitului, dar acesta nu este tot ce trebuie să știți dacă studiați această substanță. De exemplu, astăzi se produce grafit artificial, care poate fi cu granulație fină, structural, de turnătorie sau anti-fricțiune. Zona de utilizare este destul de largă.
Materialul este utilizat la fabricarea de instalații și mașini electrice, materiale refractare, în producție și în industria minieră. Vopselele sunt realizate din grafit artificial, precum și baterii reîncărcabileși acoperiri. Substanța este indispensabilă în domenii strict concentrate, cum ar fi industria nucleară.
In cele din urma
LA timpuri recente interesul pentru mineralul descris a crescut. Pe baza fibrelor sale, sunt produse materiale precum fibra de carbon, absorbanții din fibră de carbon, materialele compozite pe bază de fibră de carbon și materialele din fibră de carbon. Atentie speciala este dat fibrei de carbon, care este folosită în industria chimică, precum și în inginerie mecanică.
Structura este stratificată. Cristalele bine formate sunt rare; ele arată ca niște tablete hexagonale cu o față basopinacoidă bine dezvoltată. Se notează dublu. De obicei formează agregate zonale solzoase, columnare, masive, reniforme, sferulitice, asemănătoare sferulitice și cilindrice.
Grafitul dens-cristalin alcătuiește vene și lentile în depozite de geneza sau cuiburi hidrotermal-pneumalite și diseminare în depozitele de reacție de contact. Pneumatolitic-asociat cu consoane, mai rar pegmatita secante, cuarț, feldspat și calcit. Depozitele de reacție de contact sunt limitate la zonele de contact ale rocilor carbonatate și șist îmbogățite în carbon cu roci alcaline și gabroide, mai rar. compus din feldspat, cuarț, rareori mici, carbonat; în zonele skarn sunt îmbogățite cu granat, precum și cu minerale și roci gabroide (nefelină, cancrinită, sodalit, sfenă, apatită). Grafitul (de la cristalin grosier la fin) alcătuiește agregate solzoase și fibroase. Conținutul în minereuri este de 15-40%, la unele zăcăminte 60-90%. De obicei este exploatat în subteran. Zăcăminte binecunoscute sunt Bogala (Sri Lanka) și Botogol (CCCP).
Grafitul criptocristalin are o textură imperfectă și conține adesea un amestec de materie carbonică fin dispersată. Compune depozite puternice și extinse asemănătoare foilor, transformându-se uneori în cărbuni. Conținutul de carbon este de 80-90%. Principalele minerale care formează roca sunt cuarțul, feldspatul, sericitul, cloritul și calcitul. Grafitul se formează în timpul metamorfismului cărbunilor, șisturile carbonice și bituminoase din apropiere. Zăcămintele sunt dezvoltate prin metode deschise și subterane. Principalele zăcăminte sunt situate în Mexic (statul Sonora), South Kopee, Austria (mina Kaysersberg), CCCP (zăcământul Noginskoye).
Obținerea grafitului
Alături de grafitul natural se folosește grafitul artificial, care se obține prin răcirea aliajelor suprasaturate, descompunerea termică a hidrocarburilor gazoase, încălzirea, cocsul de petrol, smoala de gudron de cărbune. Grafitul este utilizat în metalurgie (creuzete, matrițe de turnare, vopsele antiaderente), în inginerie chimică (material de căptușeală, țevi etc.), în producția de colectoare pentru dinamo, electrozi, pulberi conductoare, lubrifianți, produse antifricțiune, în domeniul nuclear. tehnologie, în producția de creioane, vopsele, materiale termoizolante. Grafitul cocoloși artificial este folosit ca acoperire rezistentă la eroziune pentru duzele motoarelor rachete și camerele de ardere cu conuri de vârf.
