گرافیت ماده معدنی بسیار نرم با رنگ مشکی است که از اتم‌های کربن تشکیل شده است. این ماده غیرسمی است و براحتی اثر آن بر روی سطوح زبر باقی می‌ماند. کاربرد عمده گرافیت در ساخت مداد است. نام گرافیت برگرفته از واژه یونانی graphein به معنی نوشتن است که اشاره به رد سیاه رنگی دارد که روی کاغذ از آن به جا می‌ماند. گرافیت مات و خاکستری تیره تا سیاه است. به شکل بلورهای شش وجهی، ورقه‌های انعطاف پذیر، پوسته پوسته یا توده‌های بزرگ تشکیل می‌شود. ساختار آن می‌تواند به شکل خاک، دانه دانه یا فشرده باشد.

 

گرافیت یک آلوتروپ از کربن است که از لایه‌هایی از اتم‌های کربن تشکیل شده‌است. این لایه‌ها می‌توانند به راحتی روی یکدیگر بلغزنند و این امر آن را به یک ماده معدنی بسیار نرم تبدیل کرده‌است. گرافیت رنگی خاکستری تیره و درخششی فلزی دارد. گرافیت الکتریسیته را به راحتی هدایت می‌کند زیرا بین لایه‌های اتم‌های کربن الکترون وجود دارد. در فشارها و دماهای خیلی بالا، گرافیت به الماس تبدیل می‌شود. این فرایند در واقع نحوه تولید الماس مصنوعی است

 

گرافیت بی شکل

 

نوعی از گرافیت از دگرگونی رگه‌های نازک زغال سنگ شکل می‌گیرد. مواد اصلی ارگانیک موجود در زغال سنگ شامل کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد هستند. گرمای ناشی از دگرگونی، مولکول‌های ارگانیک زغال سنگ را از بین می‌برد و اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد موجود در آن را تبخیر می‌کند. چیزی که باقی می‌ماند کربن تقریباً خالصی است که به شکل گرافیت معدنی متبلور می‌شود. این گرافیت در رگه‌های باریکی تشکیل می‌شود که به لایه اصلی زغال سنگ ارتباط دارند. این ماده پس از استخراج گرافیت بی شکل نامیده می‌شود. کاربرد واژه بی شکل در واقع نادرست است، چون این نوع گرافیت دارای ساختار بلوری است. این ماده وقتی که از معدن بیرون آورده می‌شود ظاهری شبیه به کلوخه‌های زغال سنگ دارد، ولی بدون نوارهای تیره و روشن است.

 

خواص گرافیت

 ماد لایه لایه ساخت شده از حلقه کرین ۶ ضلعی

 بالاترین مقاومت طبیعی و سختی

 ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت

 روانکاری طبیعی بالا

 مقاومت حرارتی بالا تا ۴۵۰۰ درجه فارنهایت

 رسانای الکتریکی و حرارتی

 ثبات شمیمیایی

 بازدارنده تابش (اشعه)

 اصطکاک کم

 مقاومت فشاری بالا

 

کاربرد 

صنایع رنگ و آستر

رنگدانه های گرافیت قدرت پوشانندگی بسیار خوبی دارند. ساختمان ورقه ای توأم با سطح ویژۀ خاص این مواد سبب شده که قدرت گسترش بالایی در سطوح داشته باشند. این رنگدانه ها زمانی که در رنگ به کار می روند، لایه های آن ها به موازات سطح قرار گرفته و با یکدیگر تداخل می کنند.

 

از این رو رنگ های گرافیتی در مقابل نفوذ آب بسیار مقاوم هستند. همچنین گرافیت چسبندگی بالایی به فلزات دارد. بنابراین سبب افزایش چسبندگی رنگ به سطح می شود. این ماده در رنگ های تعمیراتی برای اسکلت های فولادی و همچنین آسترهای اولیه ضد خوردگی به کار می رود که در کاربرد دوم اغلب به صورت مخلوط با سرب قرمز استفاده می شود.

 

فولادسازی

گرافیت طبیعی مورد استفاده در فولادسازی بیشتر به منظور افزایش درصد کربن فولاد مذاب استفاده می‌شود. همچنین می‌تواند خاصیت روانکاری برای قالب‌های اکسترود فولاد نیز داشته باشد. افزودنی‌های کربنی از گزینه‌هایی مانند پودر گرافیت مصنوعی، کک نفتی و سایر اشکال کربن با قیمت رقابتی روبرو هستند. از افزایش دهنده‌های کربن در ساخت فولاد برای بالا بردن درصد کربن تا سطح مشخصی استفاده می‌شود. برآوردی که توسط سازمان زمین‌شناسی آمریکا در سال ۲۰۰۵ انجام شده‌است نشان می‌دهد فولادسازان در آمریکا در سال ۲۰۰۵ نزدیک به ۱۰۵۰۰ تن گرافیت را به این صورت مصرف کرده‌اند.

Leave a Comment