Koja je gustoća grafita? Grafit: svojstva, gustoća

Grafit je mineralna, stabilna kristalna modifikacija ugljika. Zadržava izvorna svojstva u standardnim uvjetima. Materijal je vatrostalna, dovoljno gusta i ima visoku električnu vodljivost. Dobiva se zagrijavanjem antracita bez pristupa zraku. Koristi se u ljevaonicama, proizvodnji čelika, kao i za podmazivanje u proizvodnji valjanja. Ali ta područja ne pokrivaju sva područja upotrebe.

Osnovni svojstva

Ako ste zainteresirani za pitanje što je to gustoća grafita, trebali biste znati da je taj parametar 2230 kg / m³. Drugi alotropni oblik ugljika je dijamant, pa se grafit ponekad uspoređuje s njom. Potonji ima električno vodljive karakteristike i djeluje kao semimetal. Ova je imovina pronašla njenu primjenu u procesu proizvodnje elektroda.

Gustoća grafita nije sve što bi trebalo znati ako ste zainteresirani za ovaj mineral. Potrebno je postaviti više i drugih svojstava. Na primjer, ova kristalna modifikacija ugljika ne rastopi, a kada se izloži temperaturi od 3500 ° C, bljeska. Tekuća faza prolazi kroz materijal, prelazeći u plinovito stanje.

Međutim, ako uvjeti predviđaju povećanje tlaka do 90 MPa, kao i temperature, moguće je postići topljenje. Ovo je otkriće napravljeno prilikom proučavanja svojstava dijamanta kada je pokušano sintetizirati. Ali ovaj materijal nije mogao dobiti od rastaljenog grafita.

Kristalna rešetka

Kristalna rešetka od grafita omogućuje prisustvo ugljikovih atoma. Ima slojevitu strukturu. Udaljenost između pojedinih slojeva može doseći 0,335 nm. U rešetki, ugljikovi atomi su vezani za još tri ugljikova atoma.

Rešetka može biti heksagonalna i romboedarska. U svakom sloju atomi ugljika nalaze se nasuprot središnjih dijelova heksagona. Potonji su u susjednim slojevima, zatim se ponavlja položaj slojeva, koji se javlja kroz jedan.

Proizvodnja umjetnog grafita

Grafit i njegova svojstva nisu jedina stvar koju biste trebali znati ako ste zainteresirani za ovaj mineral. Važno je pitati i proizvodnju umjetne sorte. Ono se razlikuje od prirodnog materijala u tome što proizvodi tvar s danim parametrima.

Proizvodnja otpada nafte i ugljena. Mješavina finih fragmenata ispaljena je, a nakon hlađenja potrebno je oko 5 tjedana. Učinak temperature u prvoj fazi popraćen je povećanjem do 1200 ° C.

Da bi se povećala teoretska gustoća grafita, nakupine su impregnirane pijeskom. U završnoj fazi se odvija grafitizacija, uključuje termičku obradu materijala u posebnoj peći gdje temperatura doseže 3000 ° C. Istovremeno, moguće je oblikovati kristalnu rešetku.

Takav grafit ima visoku toplinsku vodljivost i izvrsnu električnu provodljivost. Anizotropnost svojstava svojstvena je mineralu dobivenom ekstruzijom. Danas se koristi novija tehnologija, koja se naziva izostatička prešanja. To omogućuje stvaranje materijala s niskim koeficijentom trenja. Ima izotropna svojstva.

Gustoća grafita (g / cm3), koja se dobiva tijekom ekstruzije, doseže 2,23. Isti indikator za izostatsku rekristaliziranu varijantu ovisno o marki može doseći 5 g / cm³. Takav materijal se koristi za izradu velikih šupljina, čija duljina i promjer iznose 1000 i 500 mm, kao i za proizvodnju ljevačkih dijelova i kalupa koji imaju svojstva protiv grčeva.

Glavni brandovi

Do danas je korištena mogućnost sinteze s različitim veličinama zrna. Kao rezultat, grafit se može svrstati u:

• grubo;
• srednje;
• sitnozrnati;
• fino zrnato.

Elementi prvog postižu promjer od 3000 mikrona. Ako je srednja zrnata sorta, veličina zrna je 500 μm. Postoji fino zrnati grafit PGM marke s veličinom zrna do 50 μm. Tu je i fino zrnati izotropni mineral MIG-1 marke čije čestice imaju veličine od 30 do 150 mikrona. Fini grafit i izostatični grafit imaju zrna do 30 μm, a njihov minimalni promjer iznosi 1 μm.

Uporaba umjetnog grafita

Gustoća grafita je već poznata vama. Međutim, važno je proučiti i područje korištenja umjetne sorte. Koristi se u svim industrijama. Izrađene su grubo zrnate elektrode. Fino zrnato strukturno se koristi za proizvodnju oblikovanih proizvoda koji imaju složen oblik.

Korištenje umjetnog minerala omogućilo je postizanje visoke točnosti pri izradi dijelova. Danas se proizvodi tehnologija koja u potpunosti zadovoljava standarde ovog stoljeća.

Dodatne informacije o gustoći i toplinskoj ekspanziji

Ovisno o aditivu, najveća gustoća grafita može biti 5 g / cm³. Minimalna vrijednost je 2. Prirodno je u rekristaliziranom grafitu. Pojedinačni kristali imaju visoku anizotropiju, što je posljedica strukture kristalne rešetke. U bazalnim ravninama toplinsko širenje je negativan do 427 ° C To znači da je mineral komprimiran.

Kako temperatura raste, njegova apsolutna vrijednost se smanjuje. Na gore spomenutoj razini temperature, toplinska ekspanzija je pozitivna. Ono je usmjereno okomito na bazalne ravnine. Koeficijent ekspanzije temperature gotovo je neovisan o temperaturi i premašuje vrijednost za više od 20 puta u usporedbi s prosječnim apsolutnim koeficijentom bazalnih ravnina.

Što još trebate znati o snazi?

Snaga i gustoća promjene grafita s povećanjem temperature. Za većinu umjetnih grafitova, rastezljiva čvrstoća povećavaju se povećanjem temperature faktorom od 2,5. Maksimalna vrijednost doseže 2800 ° C.

Tlačna čvrstoća se povećava 1,6 puta kada temperatura dosegne 2,200 ° C. Shearni i elastični moduli povećavaju se 1,6 puta kada temperatura dosegne vrijednost 1,600 ° C.

U zaključku

Oblik definira vrste grafita, koje mogu biti: lamelarne, crvene i sferne. Nerazgovjetan je također nazivan karbonizacijom ugljika. Grafit je također mikrostrukturna komponenta lakiranog, sivog lijevog željeza visoke čvrstoće i lijevanog željeza s vermikularnim grafitom. U ovom slučaju, sastoji se od ugljika i predodređuje specifična svojstva lijevanog željeza.

Taj je materijal korišten za izradu natpisa i crteža prije otprilike 4.000 godina. Njegovo ime dolazi od riječi "pisati". Depoziti su smješteni gdje su bitumenski i ugljeni nasadi izloženi visokim temperaturama.