Графит: плътност, свойства, характеристики на приложението и типове

Графитът е вещество, което се среща в природата. Това е една от модификациите на въглерода, който се характеризира с определена кристална решетка. Това определя свойствата, които графитът притежава. В природата въглеродът се намира в два основни типа. Това е графит и диамант. Тяхната химична формула е идентична, но физическите свойства са коренно различни.

Това е структурата кристална решетка влияе върху тези характеристики. В него има свободни електрони, които определят физичните свойства на материята. Графит, плътност, чиито видове и обхват са интересни за редица индустрии, следва да бъдат разгледани по-подробно.

Основни свойства

Графитът е сива субстанция с метален блясък. Той има висока топлопроводимост (3.55 W / deg / cm). Благодарение на този графит се използва широко в различни отрасли. Тази цифра е по-висока от тази на тухла, което се обяснява с наличието на мобилни електрони в кристалната решетка. Те също така насърчават добра електрическа проводимост. При всички агрегати това вещество се характеризира с ниска токова съпротива (от 0.4 до 0.6 Ohm).

Графитът е инертно вещество, което не е разтворимо от химически активни компоненти. Това е възможно само ако влезе в среда от стопен метал с висока точка на кипене. Графитът при такива условия се топи напълно, образувайки карбиди.

ниско коефициент на триене и висока точка на топене причиняват добри свойства на запечатване. Плътността на графита (kg / m3) е 2,23. Но материалът е добре огънат и нарязан.

структура

Като се има предвид плътността на графита, както и свойствата и видовете, е необходимо да се обърне внимание на структурата му. Това е многопластово вещество. Неговите въглеродни атоми са подредени в кристална решетка, подобна на медена пита. Шестоъгълниците в един слой се прилепват плътно една към друга. Връзката между всяко ниво обаче е слаба. Това е тази функция, която улеснява разчупването на графита.

В скалата на Mohs твърдостта на материала е една. За сравнение, диамант, тази цифра е 10, и в каменинови - 5. При температура от 1500 ° С, съгласно изследователи, кристалната решетка на графит се превръща диамант.

В процеса на промишлена обработка се променя структурата на веществото. Заедно с това различните графити имат различни свойства. Ако извлеченият материал не е бил изкуствено обработен, той е естествен вид вещество.

Естествен графит

Графитът, чиято плътност и свойства се различават значително в зависимост от марката на производителя, при естествени условия се среща в 2 основни варианта. Първият тип се нарича шестоъгълник. Той има кристална решетка, в която половината от атомите във всеки слой са над и под центъра на шестоъгълника.

Втората модификация е ромбоедрална. Всеки четвърти слой повтаря първия. Тази модификация в природата се среща само под формата на примеси. Ако това вещество се нагрява при температура 2500-3300 К, кристалната му решетка ще се превърне в шестоъгълна. При естествените условия материалът се среща по-често в тази форма.

структура

В природата графитът никога не се намира в неговата чиста форма. Тя съдържа доста голямо количество пепел (понякога до 20%). Състои се от много различни съединения (FeO, MgO, CuO, CaO и др.). До 2% от масата в естествения графит могат да бъдат заети от газове. Може да има битум и вода.

Плътността на графитния прах варира в зависимост от дисперсията, наличието на пори. Горната стойност може да бъде намалена до 2,09 кг / м³. Графитът е мазен на пипане. Ако го вземете с ръце, на пръстите ви ще има характерна следа. Следователно, от такъв материал се създават пръчки за прост молив. Той оставя ясен знак на хартията.

Изкуствен графит

За производството е много важно да се разгледа каква е плътността на графита. Физиката прави ясно, че колкото по-голяма е плътността на това вещество, толкова по-голяма е топлопроводимостта му. Изкуственият графит се характеризира с висока чистота (до 99%). Това също значително се увеличава плътност на материала.

Производството на рафиниран графит се извършва чрез термохимични и термомеханични влияния. За всяка индустрия се прави вещество с определен набор от качества. Това позволява да се отговори на нуждите на промишлеността в графит с определени физически характеристики.

Маркирането на изкуствено създадени вещества включва разбивката на видовете материали по местоназначение. Има леярски, електрически, акумулаторни, елементни, смазочни и молив графити. Съществуват и специални марки, използвани в ядрените реактори.

Обхват на приложение

В производството, сигурен свойствата на графита. приложение това вещество е напълно зависимо от тях. Графитът се използва в металургията при производството на огнеупорни форми или кофи, контейнери. В процеса на леене прахът от настоящото вещество се използва като смазващо средство. Един от компонентите на огнеупорната тухла е и графитът. Добавя се към сместа при производството на пластмаса.

Този материал се използва и за контакти на електрически уреди. Това се улеснява от електрически проводимите свойства на материята.

Графитните моливи са известни, може би, на всеки човек. Този материал се използва и при производството на някои видове бои. В този случай е черен (а не сив) графит. Тази боя има антикорозионни свойства.

От настоящия естествен минерал, изкуствени диаманти. Те се използват при производството на тежкотоварни режещи инструменти. В инженеринг, графитният прах е материалът за лагери, както и бутални и уплътняващи пръстени. Под формата на смазка е подходящ за обработка на велосипедни вериги, автомобилни пружини, панти на врати.

Дори в състава на много лекарства, може да се намери графит.

Приложение в хранителната промишленост

Това вещество се използва широко и в хранителната промишленост. За да се направи това, той преминава през определено третиране по време на производството. Плътността на желязото, етилов алкохол, графит и захар, по очевидни причини, е различен. Но представеният материал може да съдържа както сам по себе си, така и да бъде част от някои вещества. Той е в парафини, етери, алкохол и дори в захар.

Можете да видите това, ако имате просто преживяване. Първо трябва да вземете парче захар. Поставя се на твърд капак и се покрива с капачка (може да имате кошница). След това металът, покрит със захар, се загрява силно. От подгъвката ще излиза издухан дим. Ако му донесеш мач, газът ще гори.

Когато димът престане да се откроява, можете да извадите кожуха. На капака има черна маса. Това е въглища. Това е въглеродът, от който се състои графитът.

Да бъдеш в природата

Графит, плътност който зависи от чистотата му, е в природата в доста големи количества. Годишно по света се извличат около 600 хил. Тона от това вещество. Най-големите резерви са концентрирани в Мексико, Чехия, Китай, Украйна, Бразилия, Русия, Канада и Южна Корея.

От древни времена графитните находища предизвикват интереса на човечеството. Днес тези природни ресурси се разработват, за да осигурят на индустрията материали с необходимите качества. Графитът се намира в гранити, варовикови скали, слюда или гнайс под формата на влакнести или кристални импрегнации. Извличането се извършва чрез открити и подземни методи.

Цената на графита

Графит, плътност чиято чистота влияе върху неговата стойност, сега се продава на достъпни цени. Това се влияе от размера на неговите кристали, както и от съдържанието на въглерод. Колкото по-високо е, толкова по-скъп е графитът. При достатъчно високо съдържание на въглерод физичните свойства на материала се увеличават. Това е ценно за индустрии от широк кръг индустрии.

Днес средната цена на графита е около 45 рубли на килограм. Ако тя се е лекувала изкуствено, разходите се увеличават значително. Също така, цената на естествения минерал зависи от местоположението на депозита.

След като се запознахме с основните свойства и характеристики на графита, можем да заключим, че неговата плътност зависи както от цената, така и от техническите качества на материала. Следователно добивът на минерали се подлага на по-нататъшна обработка. Това повишава качеството му.