Графит

Графит является безопасным для окружающей среды материалом, обладающим уникальными свойствами. Он необходим для многих высокотехнологичных областей применения. Темпы ежегодного прироста его применения постоянны — примерно 5%. Ввиду его экономической важности, а также того, что имеющиеся в настоящее время мощности по добыче графита практически все сосредоточены в Китае, он классифицируется в Европейском союзе и США как стратегический минерал.

Перспективные свойства графита:

  • Высокая термостойкость;
  • Теплостойкость при температурах выше 3000 °C (без кислорода);
  • Не плавится при нормальном давлении, но подвергается сублимации при 3.652 °C;
  • Окисление начинается при температуре примерно 500 °C — 600 °C;
  • Отличная проводимость тепла и электричества;
  • Между слоями графена можно вставлять другие молекулы;
  • Способность накапливать энергию (литий-ионные батарейки);
  • Очень хорошая природная смазка при ослаблении связей между отдельными слоями;
  • Интеркалированный (вспученный) графит отличный адсорбент для нефтепродуктов;
  • Только сильно окисляющие кислоты и галогены (F, Cl, Br, J) могут воздействовать на графит: он очень устойчив к коррозии;
  • Мягкий и гибкий;
  • Серый, черный, стальной цвет, мелкодисперсный черный (карандаш);
  • Черно-серый цвет (карандаш);
  • Нетоксичен, химически инертен.

Применение графита

Благодаря своим уникальным свойствам графит может использоваться в разных областях:

Огнеупоры

Огнеупорная промышленность является крупнейшим потребителем графита. Она потребляет примерно половину добычи природного графита. Для огнеупорной промышленности привлекательны такие свойства графита как теплостойкость в сочетании с высокой стойкостью к термоударам.

Смазки

В высокотемпературных смазках основным компонентом является графит, особенно в процессах формования горячего металла:

  • cмазки на основе графита, предназначенные для ковки;
  • смазки на основе графита для тяжелонагруженных узлов трения;
  • смазки на основе графита, используемые в моторостроении;
  • cмазки на основе графита для производства бесшовных труб.

Батарейки / Энергосистемы

Графит обладает отличной электропроводностью и способностью накапливать молекулы между отдельными слоями графена. Эти свойства используются в энергетике:

  • щелочно-марганцевые батарейки;
  • литий-ионные/ литий-полимерные батарейки;
  • топливные элементы.

Специальные области применения:

  • Углеродные щетки;
  • Фрикционные материалы, такие как тормозные накладки;
  • Порошковая металлургия;
  • Литейные производства;
  • Производство карандашей;
  • Изготовление уплотнителей.

Графит в соединениях

Графит используется в качестве добавки к полимерам для получения таких свойств как антистатическое поведение пластмасс. Две основные области применения:

  • графит как антистатическая или проводящая добавка;
  • графит как IR-блокатор в изоляционных материалах.

Графит – это одна из аллотропных форм углерода, который является 6ым элементом периодической таблицы элементов. 

Минерал графит получил свое название в 1789 году от греческого слова “grafein”, которое означает “писать”. Обычно он образуется в результатепроцесса метаморфизма из органического углеродистого материала, но изредка путем гидротермических или других геологических процессов.

Изображение

Типы природного графита

Природный графит можно разделить на 3 типа:

  • Кристаллическийчешуйчатый графит встречается в виде вкрапленных, плоских частиц в формепластинок.  Экономически это наиболее важнаяформа природного графита, так как его характеристики близки свойствам идеального графита. Чешуйчатыйграфит имеется в нескольких месторождениях мира. Он широко применяется впромышленности.
  • Аморфный графит состоит из маленьких частиц графита, образующихсяиз микро, до наноразмера, кристаллитов. Аморфный графит обычно связан с угольными месторождениямии встречается по всему миру. Обычное применение аморфного графита –металлургия.
  • Плотнокристалический (жильный) графит является гидротермальным по происхождению и встречаетсяв разломах пород в виде жил толщиной от0 до десятков сантиметров. Этот графит обладает очень высокой степенью чистоты.Содержание графита – до >99%. Жильный графит встречается довольно редко.Единственное предприятие по его добыче находится сейчас в Шри Ланке. Объемыдобычи очень небольшие. Применяется такой графит, например, в угольных щетках.
Используя этот сайт, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie.