7 различных применений графита

Графит имеет широкий спектр почти противоречивых применений. Аллотроп углерода и один из самых мягких минералов в мире, его применение варьируется от письменных принадлежностей до смазочных материалов.

Его можно превратить в цилиндр толщиной в один атом из графена, который является сверхпрочным материалом, используемым в спортивном инвентаре. Графит может вести себя как металл и проводить электричество, а также как неметалл, устойчивый к высоким температурам.

Графит встречается в природе в виде чешуек и прожилок в трещинах горных пород или в виде аморфных комков. Основная кристаллическая структура графита представляет собой плоский лист прочно связанных атомов углерода в шестиугольных ячейках.

Эти листы, называемые графеном, укладываются друг на друга для создания объема, но вертикальные связи между листами очень слабые. Слабость этих вертикальных связей позволяет листам раскалываться и скользить друг по другу.

Однако, если лист графена выровнять и свернуть горизонтально, полученный материал будет в 100 раз прочнее стали.

Использование графита

Графит также используется в карандашах, производстве стали и электронике, такой как смартфоны. Возможно, его наиболее важным применением является литий-ионный аккумулятор, где графит является ключевым компонентом даже выше лития. На самом деле в литий-ионном аккумуляторе графита в 10–30 раз больше, чем лития.

Вот некоторые варианты использования графита:

Материалы для письма
Смазки
Рисовать
Огнеупорный
Ядерные реакторы
Батарейки
Графеновые листы

БОЛЬШЕ: Что такое графит?

1. Материалы для письма и художников

Слово «графит» с греческого языка переводится как «писать». Таким образом, графит чаще всего используется для изготовления грифеля карандашей.

Стержни карандашей «Свинец» изготовлены из смеси глины и графита, находящегося в аморфной форме. Бумагу маркируют рыхло сколотые чешуйки графита, а связующим материалом выступает глина. Чем выше содержание графита в сердечнике, тем мягче карандаш и тем темнее его след.

В так называемых графитовых карандашах нет свинца. Название возникло в Европе, когда графит называли «плюмбаго» или «черный свинец» из-за его металлического вида.

Использование графита в качестве маркера восходит к 16 веку в северной Англии, где местная легенда гласит, что пастухи использовали недавно обнаруженное месторождение графита для маркировки овец.

2. Смазки/Репелленты

Графит является одним из основных ингредиентов смазочных материалов . например, жир и т. д. Графит реагирует с атмосферным водяным паром, образуя тонкую пленку на любых прилегающих поверхностях и уменьшая трение между ними. Он образует суспензию в масле и снижает трение между двумя движущимися частями, такими как автомобильные тормоза и сцепление.

Таким образом, графит действует как смазка при температуре до 787 градусов по Цельсию (1450 градусов по Фаренгейту) и как противозадирный материал при температуре до 1315 градусов по Цельсию (2399 градусов по Фаренгейту).

Этот мощный минерал действует как хороший репеллент.; поэтому множество компаний-производителей используют графит в качестве ингредиента репеллентных растворов. Одним из наиболее распространенных репеллентов, в которых используется графит, являются металлические протекторы.

3. Рисовать

Если вы когда-нибудь сталкивались с красками которые гарантируют защиту стен, то вы сможете найти в них графит. В этом случае используется порошковая форма графита. Фабрики смешивают порошкообразный графит с красками, чтобы создать настоящую защиту для стен.

4. Огнеупоры

Графит является распространенным огнеупорным материалом, потому что он выдерживает высокие температуры и устойчивость без химических изменений. Он используется в производственных процессах, начиная от производства стали и стекла и заканчивая обработкой железа. Он также является заменителем асбеста в автомобильных тормозных колодках.

5. Ядерные реакторы

Способность графита поглощать быстро движущиеся нейтроны очень высока, поэтому большую часть времени этот минерал используется для стабилизации или нейтрализации реакций нейтронов.

6. Электротехническая промышленность

Кристаллический чешуйчатый графит используется в производстве угольных электродов, щеток и пластин, необходимых в сухих батареях и электротехнической промышленности. Интересно, что природный графит также перерабатывается в синтетический графит. Этот тип графита используется в литий-ионных батареях.

Литий-ионные аккумуляторы имеют литиевый катод и графитовый анод. Когда батарея заряжается, вокруг графитового анода накапливаются положительно заряженные ионы лития в растворе соли лития в электролите.

Литиевый анод сделал бы батарею более мощной, но литий значительно расширяется при зарядке. Со временем поверхность литиевого катода трескается, что приводит к выходу ионов лития. Они, в свою очередь, образуют наросты, называемые дендритами, что может привести к короткому замыканию батареи.

7. Графеновые листы

Свернутые одинарные листы графена в 10 раз легче, а также в 100 раз прочнее стали. Такой рулонный лист также называют графеном, и это производное графита является самым прочным идентифицированным материалом в мире и используется для изготовления сверхпрочного и легкого спортивного оборудования.

Его высокая электропроводность, низкое светопоглощение и химическая стойкость делают его идеальным материалом для будущих применений, в том числе в медицинских имплантатах, таких как искусственные сердца, гибкие электронные устройства и детали самолетов.

Нанесение графита

Графит используется в карандашах и смазках. Это хороший проводник тепла и электричества. Его высокая проводимость делает его полезным в электронных продуктах, таких как электроды, батареи и солнечные панели. Но также он имеет промышленное применение графита, как показано ниже:

1. в химической промышленности

В химическом секторе графит используется во многих высокотемпературных приложениях, например, при производстве фосфора и карбида кальция в дуговых печах. Графит используется в качестве анода в определенных водных электролитических процессах, таких как производство галогенов (хлора и фтора).

2. в атомной отрасли

Большое количество высокочистого электрографита используется для производства стержней-замедлителей. и компоненты отражателей в ядерных реакторах. Пригодность электрограмм обусловлена низким поглощением нейтронов, высокой теплопроводностью и высокой мощностью при высоких температурах.

3. Электрические приложения

Графит в основном используется в качестве электрического материала при производстве угольных щеток . в электродвигателях. Здесь срок службы и производительность компонента во многом зависят от марки и структуры.

4. Механические приложения

Графит широко используется в качестве конструкционного материала в различных областях, таких как поршневые кольца, упорные подшипники, опорные подшипники и лопасти. Углеродные уплотнения используются в топливных насосах и валах нескольких авиационных реактивных двигателей.

4.1. Уплотнительные кольца и кольца турбин :

Используется вместе с графитовыми направляющими кольцами для герметизации безмасляных газов под высоким давлением. Из-за самосмазывающейся, химически инертной, высокой удельной прочности, термической стабильности

4.2. Контактные кольца и скользящие кольца

Электромеханические устройства предназначены для передачи электрического тока от неподвижного устройства к вращающемуся. Они улучшают механические характеристики и устраняют необходимость в том, чтобы провода свисали с подвижных соединений. Использование графита Из-за его проводимости, самосмазывающихся свойств, которые означают, что он может противостоять износу с течением времени.

4.3. Подшипники &Втулки

Подшипники — это компоненты, которые поддерживают нагрузку при контакте и перемещении относительно другой детали. Тип подшипника, втулки представляют собой тонкие трубки, предназначенные для уменьшения трения между двумя поверхностями, скользящими друг относительно друга. Использование графита Из-за его самосмазывающегося, длительного срока службы, процветает в суровых условиях.

4.4. Лезвия

Лопасти прикреплены к вращающемуся колесу, которое толкает или толкает ветер или вода. Применение графита Из-за его самосмазываемости, устойчивости к высоким температурам, химической инертности.

4.5. Смазочные блоки

Предназначен для смазывания вращающегося оборудования, такого как опорные ролики, опорные кольца, шины и вставные уплотнения, где нельзя использовать влажные смазки. Вес блока удерживает его в постоянном контакте с поверхностью качения, откладывая тонкую пленку графита. Использование графита Из-за его самосмазывающейся стойкости к износу с течением времени

Статьи по теме:

Что такое графит?
Какие бывают типы графита?
Какова структура графита?
Каковы основные свойства графита?

Часто задаваемые вопросы.

Какое использование графита?

Цвет: Железно-черный до стально-серого; темно-синий
Другие характеристики: сильно анизотропный,
Оптические свойства: Одноосный (−)
Прозрачность: Непрозрачный, прозрачный только в доп.

Каковы пять применений графита?

Ниже приведены области применения графита:

Используется для изготовления карандашей.
Используется в качестве сухой смазки.
Для изготовления электродов.
Для полировки изделий из железа.
В качестве модератора в ядерной печи.

Что такое графит и его применение?

Графит используется в карандашах, смазочных материалах, тиглях, литейных облицовках, полиролях, дуговых лампах, батареях, щетках для электродвигателей и сердечниках ядерных реакторов. Его широко добывают в Китае, Индии, Бразилии, Северной Корее и Канаде.

Какое повседневное использование графита?

Использование графита в повседневной жизни

Грифель карандаша.
Батарейки.
Сенсорные экраны.
Товары для творчества.
Наушники.
Автомобильные тормоза.
Сухие смазки.
Датчики.

Каковы области применения графита и алмаза?

Атомы в графите и алмазе прочно связаны ковалентными связями, образуя различное расположение друг с другом. Алмазы используются в изготовлении ювелирных изделий, строительстве, мелких промышленных применениях и хирургии. Графит используется в канцелярских принадлежностях, смазочных материалах, промышленности или ядерных реакторах.

Как графит используется в спорте?

Такой рулонный лист также называют графеном, и это производное графита является самым прочным идентифицированным материалом в мире и используется для изготовления сверхпрочного и легкого спортивного оборудования.

Почему графит используется для карандашей?

Молекулы графита представляют собой плоские группы атомов углерода, которые уложены слоями. Слои скользят друг относительно друга и позволяют стержню соскальзывать с острия карандаша на бумагу. Когда вы стираете резиновым ластиком, графит в грифеле прилипает к резине лучше, чем к бумаге.

Как люди используют графит?

Для чего графит используется в телефонах?

Графит используется для анодов литий-ионных аккумуляторов из-за его электро- и теплопроводности. Бастнезит — это источник редкоземельных элементов, используемых для производства магнитов в динамиках, микрофонах и вибрационных двигателях.

Как графит используется в электронике?

Уникальная способность графита проводить электричество, рассеивая или отводя тепло от важных компонентов, делает его отличным материалом для электронных устройств, включая полупроводники, электродвигатели и даже для производства современных аккумуляторов.

Почему в батареях используется графит?

Графит чаще всего используется в качестве анодного материала при производстве литий-ионных аккумуляторов из-за его относительно низкой стоимости и плотности энергии. Графит обладает прекрасными проводящими свойствами и по большей части легко доступен.

Используется ли графит в качестве смазки?

Графит уже много лет используется в качестве смазки. Смазочный механизм графита считается механическим по своей природе и возникает в результате скольжения одной частицы графита по другой частице графита. Графит можно использовать в качестве сухой смазки или диспергировать в смазочном масле.

Почему графит является хорошим проводником электричества?

В молекуле графита один валентный электрон каждого атома углерода остается свободным. Благодаря свободным электронам в своем каркасе графит может производить электричество. Поэтому графит считается хорошим проводником электричества.

Для чего используется углерод?

Углерод (в виде угля, который в основном представляет собой углерод) используется в качестве топлива. Графит используется для наконечников карандашей, высокотемпературных тиглей, сухих элементов, электродов и в качестве смазки. Алмазы используются в ювелирных изделиях, потому что они настолько тверды в промышленности, что их можно резать, сверлить, шлифовать и полировать.

Где используется графит для уменьшения трения?

Атомы углерода прочно связаны друг с другом в пластинах. Поскольку связи между листами слабые, графит демонстрирует меньшую прочность на сдвиг под действием силы трения. Таким образом, его можно использовать в качестве твердой смазки, и он стал одним из традиционных и основных твердых смазочных материалов.

Сколько графита используется в карандаше?

Основные компоненты при изготовлении стержней очищенный графитовый порошок и глиняное вяжущее каолин остаются прежними; твердость графитового ядра зависит от соотношения графита и каолина, при этом более мягкие ядра содержат больше графита. Самый твердый карандаш содержит около 20% графита, самый мягкий — до 90%.

Какой тип графита используется в карандашах?

Сердечники карандашей сделаны из порошкообразного графита (не свинца), обожженного глиной различной твердости. Тип графита, используемого в карандашах, относительно мягкий и податливый, немного похожий на свинец, и при первом обнаружении ошибочно считался формой свинца.

Графит — это горная порода или минерал?

Чистый графит представляет собой минеральную форму элемента углерода (элемент № 6, символ С). Он образуется в виде жил и вкраплений в метаморфических породах в результате метаморфизма органического материала, содержащегося в отложениях известняка.

Почему графит используется в качестве сухой смазки?

Используется ли графит в батареях?

Ключевым компонентом литий-ионных аккумуляторов является графит, основной материал, используемый для одного из двух электродов, известных как анод. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития перетекают от катода к аноду через электролитный буфер, разделяющий эти два электрода.

Читать также

Какова структура графита?
Каковы основные свойства графита?
Графит:виды и применение графита
Chromium:его свойства, применение и побочные эффекты
Что такое чугун? Сколько видов чугуна и свойства

Что такое сталь? - Свойства, использование | Типы сталей Каковы основные свойства графита?

Металл