Jaká je hustota grafitu? Grafit: vlastnosti, hustota

Grafit je minerál, stabilní krystalická modifikace uhlíku. Zachovává své původní vlastnosti za standardních podmínek. Materiál je žáruvzdorný, dostatečně hustý a má vysokou elektrickou vodivost. Získává se zahříváním antracitu bez přístupu vzduchu. Používá se ve slévárnách, při výrobě oceli, jakož i při mazání při válcování. Tyto oblasti však nezahrnují všechny oblasti použití.

Základní vlastnosti

Pokud máte zájem o otázku, co je hustota grafitu, měli byste vědět, že tento parametr je 2230 kg / m³. Další alotropní forma uhlíku je diamant, takže grafit je někdy srovnáván s ním. Ten má elektricky vodivé charakteristiky a působí jako semimetální. Tato vlastnost našla svou aplikaci při výrobě elektrod.

Hustota grafitu není vše, co byste měli vědět, pokud máte zájem o tento minerál. Je třeba požádat o další a další vlastnosti. Tato modifikace krystalického uhlíku se například neroztaví, a když je vystavena teplotě 3500 ° C, vybuchne. Kapalná fáze prochází materiálem a prochází do plynného stavu.

Nicméně, pokud podmínky předpokládají zvýšení tlaku až na 90 MPa, stejně jako teploty, je možné dosáhnout tavení. Tento objev byl učiněn při studiu vlastností diamantu, když se pokusil syntetizovat. Tento materiál však nelze získat z roztaveného grafitu.

Křišťálová mřížka

Křišťálová mřížka z grafitu zajišťuje přítomnost atomů uhlíku. Má vrstvenou strukturu. Vzdálenost mezi jednotlivými vrstvami může dosáhnout 0.335 nm. V mřížce jsou atomy uhlíku vázány na tři další atomy uhlíku.

Mřížka může být hexagonální a rohová. V každé vrstvě jsou atomy uhlíku umístěny naproti středovým částem hexagonů. Ty se nacházejí v sousedních vrstvách, pak se pozice vrstev opakují, což se děje přes jednu.

Výroba umělého grafitu

Grafit a jeho vlastnosti nejsou jedinou věcí, kterou byste měli vědět, pokud máte zájem o tento minerál. Důležité je také požádat o výrobu umělé odrůdy. Od přírodního materiálu se liší v tom, že produkuje látku s danými parametry.

Výroba odpadního ropného koksu a uhlí. Směs jemných fragmentů je vypálena a po ochlazení trvá asi 5 týdnů. Účinnost teploty v prvním stupni je doprovázena zvýšením teploty na 1200 ° C.

Pro zvýšení teoretické hustoty grafitu jsou předlitky impregnovány pískem. V závěrečné fázi probíhá grafitizace, zahrnuje tepelnou úpravu materiálu ve speciální peci, kde teplota dosahuje 3000 ° C. Současně je možné vytvořit krystalovou mřížku.

Takový grafit má vysokou tepelnou vodivost a vynikající elektrickou vodivost. Anizotropie vlastností je vlastní minerálu získaného extruzí. Dnes se používá novější technologie, která se nazývá izostatické lisování. To umožňuje vyrábět materiál s nízkým koeficientem tření. Má isotropní vlastnosti.

Hustota grafitu (g / cm3), která se získá při vytlačování, dosahuje hodnoty 2,23. Stejný indikátor pro izostatickou rekrystalizovanou odrůdu v ​​závislosti na značce může dosáhnout 5 g / cm³. Takový materiál se používá k výrobě velkých předlitků, jejichž délka a průměr jsou 1000 a 500 mm, a také pro výrobu slévárenských dílů a forem, které mají antifrikční vlastnosti.

Hlavní značky

K dnešnímu dni je použita možnost syntézy s různými velikostmi zrna. V důsledku toho lze grafit rozdělit na:

• hrubé zrno;
• středně zrnité;
• jemnozrnné;
• jemně zrnité.

Prvky prvního dosahují průměru 3000 mikronů. Pokud jde o středně zrnitou odrůdu, velikost zrna je 500 μm. Je jemnozrnný grafit značky PGM s velikostí zrna až 50 μm. Tam je také jemně-zrnitý izotropní minerál značky MIG-1, jehož částice mají velikost od 30 do 150 mikronů. Jemný grafit a izostatický grafit mají zrny až do 30 μm, jejich minimální průměr je 1 μm.

Použití umělého grafitu

Hustota grafitu je již známa. Je však důležité studovat i oblast použití umělé odrůdy. Používá se ve všech průmyslových odvětvích. Jsou vyráběny hrubé elektrody. Jemnozrnná konstrukce se používá pro výrobu tvarových výrobků, které mají složitý tvar.

Použití umělého minerálu umožnilo dosáhnout vysoké přesnosti při výrobě dílů. Dnes se vyrábí technologie, která plně splňuje standardy tohoto století.

Další informace o hustotě a tepelné roztažnosti

V závislosti na přísadě může být nejvyšší hustota grafitu 5 g / cm³. Minimální hodnota je 2. Je vlastně rekrystalovaný grafit. Jednoduché krystaly mají vysokou anizotropii, což je způsobeno strukturou krystalové mříže. V bazálních rovinách tepelná roztažnost je negativní až do 427 ° C. To znamená, že minerál je komprimován.

Jak teplota stoupá, jeho absolutní hodnota klesá. Při výše uvedené teplotní hladině je tepelná roztažnost pozitivní. Je směrována kolmo k bazálním rovinám. Teplotní koeficient roztažnosti je téměř nezávislý na teplotě a překračuje hodnotu více než 20krát ve srovnání s průměrným absolutním koeficientem pro bazální roviny.

Co dalšího potřebujete vědět o síle?

Pevnost a hustota grafitu se mění se zvyšující se teplotou. U většiny umělých grafitů se síla v tahu zvyšuje s rostoucí teplotou o faktor 2,5. Maximální hodnota dosahuje při 2800 ° C.

Pevnost v tlaku se zvýší 1,6krát, když teplota dosáhne 2 200 ° C. Střihový a pružný modul se zvýší 1,6krát, když teplota dosáhne hodnoty 1 600 ° C

Na závěr

Forma definuje odrůdy grafitu, které mohou být: lamelární, vločkovité a sférické. Flaky se také nazývá žíhání uhlíku. Grafit je také mikrostrukturní složkou tvárné, šedé vysokopevnostní litiny a litiny s vermikulárním grafitem. V tomto případě se skládá z uhlíku a předurčuje specifické vlastnosti litiny.

Tento materiál byl použit k vytvoření nápisů a kreseb asi před 4 000 lety. Jeho název pochází ze slova "napsat". Vklady se nacházejí tam, kde byly bituminózní a uhelné nánosy vystaveny vysokým teplotám.