Grafite é um mineral, uma modificação cristalina estável do carbono. Ele mantém suas propriedades originais sob condições padrão. O material é refratário, suficientemente denso e possui alta condutividade elétrica. Acontece aquecendo o antracito sem acesso ao ar. É utilizado em fundições, na fabricação de aço, bem como para lubrificação na produção de laminação. Mas essas áreas não cobrem todas as áreas de uso.
Funções Básicas
Se você está interessado na questão de qual é a densidade do grafite, você deve saber que este parâmetro é 2230 kg/m3. Outra forma alotrópica de carbono é o diamante, razão pela qual o grafite às vezes é comparado a ele. Este último tem características eletricamente condutoras e atua como um semimetal. Esta propriedade encontrou seu caminho no processo de fabricação de eletrodos.
A densidade do grafite não é tudo o que você precisa saber se estiver interessado neste mineral. Há outras propriedades a considerar também. Por exemplo, esta modificação cristalina do carbono não funde, mas quandoexposta a uma temperatura de 3500 °C inflama. O material passa pela fase líquida, passando para o estado gasoso.
No entanto, se as condições permitirem um aumento na pressão de até 90 MPa, bem como na temperatura, a fusão pode ser alcançada. Esta descoberta foi feita enquanto estudavam as propriedades do diamante quando tentavam sintetizá-lo. Mas não foi possível obter este material a partir de grafite fundido.
Rede de cristal
A rede cristalina do grafite prevê a presença de átomos de carbono. Tem uma estrutura em camadas. A distância entre as camadas individuais pode chegar a 0,335 nm. Na rede, os átomos de carbono se ligam a três outros átomos de carbono.
A rede pode ser hexagonal e romboédrica. Em cada camada, os átomos de carbono estão localizados em frente às partes centrais dos hexágonos. As últimas estão em camadas adjacentes, então a posição das camadas é repetida, o que acontece após uma.
Produção de grafite artificial
Grafite e suas propriedades não é a única coisa que você deve saber se estiver interessado neste mineral. Também é importante perguntar sobre a produção de uma variedade artificial. Difere de um material natural, pois a síntese produz uma substância com parâmetros especificados.
Resíduos de coque de petróleo e areia de carvão são utilizados na produção. Uma mistura de elementos de granulação fina é queimada e depois resfriada por cerca de 5 semanas. O impacto da temperatura no primeiro estágio é acompanhado por suaaté 1200 °C.
Para aumentar a densidade teórica do grafite, as peças são impregnadas com areia. Na etapa final, ocorre a grafitização, que envolve o tratamento térmico do material em um forno especial, onde a temperatura chega a 3000°C. Neste caso, é possível formar uma rede cristalina.
Esta grafite possui alta condutividade térmica e excelente condutividade elétrica. A anisotropia de propriedades é inerente a um mineral obtido por extrusão. Hoje, uma tecnologia mais nova é usada, que é chamada de prensagem isostática. Isso possibilita a produção de um material com baixo coeficiente de atrito. Possui propriedades isotrópicas.
A densidade do grafite (g/cm3), obtida durante o processo de extrusão, chega a 2,23. O mesmo indicador para a variedade recristalizada isostática, dependendo da marca, pode chegar a 5 g/cm 3. Esse material é utilizado para a fabricação de blanks de grande porte, com comprimento e diâmetro de 1000 e 500 mm, respectivamente, bem como para a produção de peças fundidas e moldes com propriedades antifricção.
Principais Marcas
Hoje, utiliza-se a possibilidade de síntese com diferentes tamanhos de grão. Como resultado, o grafite pode ser classificado em:
- grosseiro;
- médio;
- de granulação fina;
- de granulação fina.
Os elementos do primeiro atingem um diâmetro de 3.000 mícrons. Se estamos falando de uma variedade de grão médio, o tamanho do grão é 500µm. O MPG de grau de grafite de granulação fina com um tamanho de grão de até 50 mícrons é diferenciado. Há também um mineral isotrópico de grão fino da marca MIG-1, cujas partículas têm tamanhos de 30 a 150 mícrons. A grafite de grão fino e a grafite isostática têm grãos de até 30 mícrons de tamanho, seu diâmetro mínimo é de 1 mícron.
Usando grafite artificial
Você já conhece a densidade do grafite. No entanto, também é importante estudar a área de uso da variedade artificial. É aplicado em todas as indústrias. Os eletrodos são feitos de granulação grossa. A estrutura de granulação fina vai para a produção de produtos moldados que possuem uma forma complexa.
A utilização de um mineral artificial permitiu alcançar alta precisão na fabricação de peças. Hoje, são produzidos equipamentos que atendem plenamente aos padrões deste século.
Informações adicionais sobre densidade e expansão térmica
Dependendo do aditivo, a maior densidade de grafite pode ser 5g/cm3. O valor mínimo é 2. É inerente à grafite recristalizada. Os monocristais têm uma alta anisotropia, isso se deve à estrutura da rede cristalina. Nos planos basais, a expansão térmica é negativa até 427°C. Isso sugere que o mineral está encolhendo.
Com o aumento da temperatura, seu valor absoluto diminui. No nível de temperatura acima, a expansão térmica é positiva. Istoperpendicularmente aos planos basais. O coeficiente de expansão da temperatura é quase independente da temperatura e excede o valor em mais de 20 vezes em relação ao coeficiente absoluto médio para os planos basais.
O que mais você precisa saber sobre durabilidade
A força e a densidade do grafite mudam com o aumento da temperatura. Para a maioria dos grafites artificiais, a resistência à tração aumenta por um fator de 2,5 com o aumento da temperatura. O valor máximo atinge 2800 °C.
A resistência à compressão aumenta 1,6 vezes quando a temperatura atinge 2.200 °C. Os módulos de cisalhamento e elasticidade aumentam 1,6 vezes quando a temperatura atinge 1.600 °C.
Em conclusão
A forma define as variedades de grafite, que podem ser: lamelar, escamosa e esférica. O floco também é chamado de recozimento de carbono. A grafite também é um constituinte microestrutural de ferro fundido dúctil cinzento maleável e de ferro fundido de grafite compactado. Neste caso, é composto de carbono e determina as propriedades específicas do ferro fundido.
Este material foi usado para criar inscrições e desenhos há cerca de 4.000 anos. Seu nome vem da palavra "escrever". Os depósitos estão localizados onde depósitos de betume e carvão foram expostos a altas temperaturas.
