Grafit: zichlik, xususiyatlar, qo'llash xususiyatlari va turlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Grafit tabiiy ravishda paydo bo'ladigan moddadir. Bu ma'lum bir kristall panjara bilan tavsiflangan uglerodning modifikatsiyalaridan biridir. Bu grafitning xususiyatlarini aniqlaydi. Uglerod tabiatda ikkita asosiy shaklda uchraydi. Bular grafit va olmos. Ularning kimyoviy formulasi bir xil, ammo fizik xossalari tubdan farq qiladi.

Bu xususiyatlarga ta'sir qiluvchi kristall panjaraning tuzilishi. U moddaning fizik xususiyatlarini aniqlaydigan erkin elektronlarga ega. Zichligi, turlari va qamrovi ko‘plab sohalar uchun qiziqarli bo‘lgan grafitni batafsil ko‘rib chiqishga arziydi.

Asosiy xususiyatlar

Grafit - metall y altiraydigan kulrang modda. U yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (3,55 Vt / deg. / sm). Shu sababli, grafit turli sohalarda faol qo'llaniladi. Bu ko'rsatkich g'ishtdan yuqori, bu kristall panjarada mobil elektronlar mavjudligi bilan izohlanadi. Ular shuningdek, yaxshi elektr o'tkazuvchanligiga hissa qo'shadilar. Agregatning barcha holatlarida bu modda past oqim qarshiligi bilan tavsiflanadi (0,4 dan 0,6 ohmgacha).

Grafit - kimyoviy faol komponentlar tomonidan erimaydigan inert modda. Bu faqat yuqori qaynash nuqtasi bo'lgan erigan metall muhitiga kirganda mumkin bo'ladi. Bunday sharoitda grafit butunlay erib, karbidlarni hosil qiladi.

Kam ishqalanish koeffitsienti va yuqori erish nuqtasi yaxshi muhrlanish xususiyatlariga olib keladi. Grafitning zichligi (kg/m3) 2,23. Lekin shu bilan birga material yaxshi egilib, kesiladi.

Tuzilishi

Grafitning zichligi, shuningdek, xossalari va turlarini hisobga olgan holda, uning tuzilishiga e'tibor berish kerak. Bu qatlamli moddadir. Uning uglerod atomlari asal chuqurchasiga o'xshash kristall panjarada joylashgan. Bir qatlamdagi olti burchaklar bir-biriga mahkam o'rnashgan. Biroq, har bir daraja o'rtasidagi munosabatlar zaif. Aynan shu xususiyat grafitni sindirishni osonlashtiradi.

Mohs shkalasida materialning qattiqligi bitta. Taqqoslash uchun, olmos uchun bu ko'rsatkich 10, chinni tosh buyumlar uchun 5. 1500 ° C haroratda, olimlarning fikriga ko'ra, grafitning kristall panjarasi olmosga aylanishi mumkin.

Sanoatda qayta ishlash jarayonida moddalarning tuzilishi o'zgaradi. Shu bilan birga, grafitning turli navlari turli xil xususiyatlarga ega. Agar qazib olingan material sun'iy qayta ishlanmagan bo'lsa, u tabiiy turdagi moddadir.

Tabiiy grafit

Grafit, zichligi va xossalari ishlab chiqaruvchining brendiga qarab sezilarli darajada farqlanadi, tabiiy sharoitda 2 asosiy variantda uchraydi. Birinchi turolti burchakli deb ataladi. U kristall panjaraga ega bo'lib, har bir qatlamdagi atomlarning yarmi olti burchakli markazdan yuqorida va pastda joylashgan.

Ikkinchi modifikatsiya rombedraldir. Har to'rtinchi qatlam birinchisini takrorlaydi. Bunday o'zgartirish tabiatda faqat aralashmalar shaklida bo'ladi. Agar bu modda 2500-3300 K haroratda qizdirilsa, uning kristall panjarasi olti burchakli shaklga aylanadi. Tabiiy sharoitda material ko'proq shu shaklda topiladi.

Tarkibi

Tabiatda grafit hech qachon sof holda uchramaydi. U juda katta miqdordagi kulni o'z ichiga oladi (ba'zan 20% gacha). U juda ko'p turli xil birikmalardan (FeO, MgO, CuO, CaO va boshqalar) iborat. Tabiiy grafitdagi massaning 2% gacha gazlar bilan band bo'lishi mumkin. Bitum va suv ham boʻlishi mumkin.

Grafit kukunining zichligi dispersiyaga, teshiklarning mavjudligiga qarab o'zgaradi. Yuqoridagi qiymatni 2,09kg/m3 gacha kamaytirish mumkin. Grafit teginish uchun yog'li. Agar siz uni qo'llaringiz bilan olsangiz, barmoqlaringizda xarakterli belgi qoladi. Shuning uchun oddiy qalam uchun novdalar bunday materialdan yaratilgan. U qog'ozda aniq iz qoldiradi.

Sun'iy grafit

Ishlab chiqarish uchun grafitning zichligi nima ekanligini hisobga olish juda muhimdir. Fizika shuni ko'rsatadiki, bu moddaning zichligi qanchalik katta bo'lsa, uning issiqlik o'tkazuvchanligi shunchalik yuqori bo'ladi. Sun'iy grafit yuqori tozaligi (99% gacha) bilan ajralib turadi. Shuningdek, u materialning zichligini sezilarli darajada oshiradi.

Tozalangan grafit ishlab chiqarish termokimyoviy va termomexanik ta'sirlar bilan amalga oshiriladi. Ishlab chiqarishning har bir tarmog'i uchun ma'lum sifatlarga ega bo'lgan modda ishlab chiqariladi. Bu berilgan jismoniy xususiyatlarga ega grafitga sanoat ehtiyojlarini qondirish imkonini beradi.

Sun'iy moddalarni yorliqlash maqsad bo'yicha materiallar turlarini taqsimlashni o'z ichiga oladi. Quyma, elektrokarbon, akkumulyator, elementar, moylash va qalamli grafit bor. Yadro reaktorlarida maxsus navlar ham qo'llaniladi.

Dastur doirasi

Ishlab chiqarish jarayonida grafitning ma'lum xossalari o'rnatiladi. Ushbu moddadan foydalanish butunlay ularga bog'liq. Grafit metallurgiyada o'tga chidamli qoliplar yoki qoliplar, idishlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Quyma jarayonida taqdim etilgan moddadan olingan kukun moylash vositasi sifatida ishlatiladi. Olovga chidamli g'ishtlarning tarkibiy qismlaridan biri ham grafitdir. U plastmassa ishlab chiqarishda aralashmaga qo'shiladi.

Ushbu material elektr jihozlarining kontaktlarini ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi. Bunga moddaning elektr o'tkazuvchanligi yordam beradi.

Grafit qalamlar, ehtimol, har bir insonga ma'lum. Ushbu material ba'zi turdagi bo'yoqlarni ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Bunday holda, qora (kulrang emas) grafit ishlatiladi. Bu boʻyoq korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega.

Sun'iy olmoslar taqdim etilgan tabiiy mineraldan olinadi. Ular qachon ishlatiladiog'ir ishlaydigan kesish asboblarini ishlab chiqarish. Mashinasozlikda grafit kukuni rulmanlar, shuningdek, piston va muhrlash halqalari uchun material sifatida ishlaydi. Moylash vositasi sifatida velosiped zanjirlari, avtomobil prujinalari, eshik ilmoqlarini qayta ishlash uchun javob beradi.

Hattoki koʻplab dorilar tarkibida grafit bor.

Oziq-ovqat ilovalari

Taqdim etilgan modda oziq-ovqat sanoatida ham keng qo'llaniladi. Buning uchun ishlab chiqarish jarayonida u ma'lum ishlov berishdan o'tadi. Temir, etil spirti, grafit va shakarning zichligi aniq sabablarga ko'ra boshqacha. Ammo taqdim etilgan material ba'zi moddalarni o'z ichiga olishi va bir qismi bo'lishi mumkin. U kerosinlar, efirlar, spirt va hatto shakar tarkibida mavjud.

Buni oddiy tajriba orqali tekshirish mumkin. Avval siz bir bo'lak shakar olishingiz kerak. U qattiq qopqoqqa qo'yiladi va qopqoq bilan qoplanadi (siz qo'ltiqni ishlatishingiz mumkin). Keyin shakar bilan qoplangan metall kuchli isitiladi. Vaqt o'tishi bilan qo'ltiq ostidan qattiq tutun chiqadi. Agar unga gugurt olib kelsangiz, gaz yonadi.

Tutun chiqishi toʻxtaganda, siz ustki qismini olib tashlashingiz mumkin. Qopqoqda qora massa bor. Bu ko'mir. Bu grafit ugleroddan iborat.

Tabiatda bo'lish

Zichligi uning tozaligiga bogʻliq boʻlgan grafit tabiatda juda koʻp miqdorda uchraydi. Dunyo bo'ylab har yili 600 ming tonnaga yaqin ushbu modda qazib olinadi. Eng kattasiuning zahiralari Meksika, Chexiya, Xitoy, Ukraina, Braziliya, Rossiya, Kanada va Janubiy Koreyada jamlangan.

Qadim zamonlardan beri grafit konlari insoniyatning qiziqishini uyg'otgan. Bugungi kunda ushbu tabiiy resurslar sanoatni zarur sifatlarga ega bo‘lgan materiallar bilan ta’minlash maqsadida o‘zlashtirilmoqda. Grafit granitlarda, kalkerli jinslarda, slyuda yoki gneyslarda tolali yoki kristalli qo'shimchalar shaklida mavjud. Kon ochiq va yer osti usulida qazib olinadi.

Grafit narxi

Grafit, uning zichligi va tozaligi uning qiymatiga ta'sir qiladi, endi juda mos narxlarda sotiladi. Bunga uning kristallarining kattaligi, shuningdek, uglerod tarkibi ta'sir qiladi. U qanchalik baland bo'lsa, grafit shunchalik qimmatroq bo'ladi. Etarlicha yuqori uglerod miqdori bilan materialning jismoniy xususiyatlari ortadi. Bu turli sohalardagi sanoat uchun foydalidir.

Bugungi kunda grafitning o'rtacha narxi taxminan 45 rubl/kg. Agar u sun'iy ravishda qayta ishlangan bo'lsa, xarajat sezilarli darajada oshadi. Shuningdek, tabiiy mineralning narxi kon joylashgan joyga bog‘liq.

Grafitning asosiy xossalari va xususiyatlari bilan tanishib, biz materialning narxi va texnik sifati uning zichligiga bog'liq degan xulosaga kelishimiz mumkin. Shuning uchun tabiatda qazib olingan mineral keyinchalik qayta ishlanadi. Bu uning fazilatlarini oshiradi.