در پاسخ به سوال گرافیت چیست باید گفت : این کانی(گرافیت) در طبیعت معمولا از دگرگونی زغال سنگ پدید می آید و به رنگ خاکستری و دارای درخششی مانند فلزات میباشد.

گرافيت طبيعي عمدتاً به صورت فراوان و جدا از سایر عناصر یافت ميشود ، ولي گاهي ممکن است سرب یا سولفيد موليبدن هم داشته باشد. در سال 1855 بورید گرافيت خالص را به دست آورد و به این نتيجه رسيد که گرافيت ، آلوتروپي از کربن است.

گرافیت حالتی از کربن است که طی یک سلسله فرایند ،( فشار و حرارت) شکل مولکولی لایه لایه ای به خود گرفته و این فرم باعث شده که به یکی از نرمترین و لغزنده ترین کانی ها در طبیعت تبدیل شود . پيوند بين لایه ای ضعيف در گرافيت باعث ميشود تا صفحات کریستالي به آساني روی هم بلغزند ، به همين دليل گرافيت مادهای نسبتاً نرم است.

در گرافیت، هر کدام از اتم‌های چهارظرفیتی کربن، با سه پیوند کووالانسی به سه اتم کربن دیگر متصل شده‌اند و یک شبکه گسترده را تشکیل داده‌اند . این شبکه بر روی شبکه ای کاملا مشابه به خود قرار گرفته‌ است و به این ترتیب ، چهارمین الکترون ظرفیت نیز یک پیوند شیمیایی داده‌ است ، اما پیوند این الکترون چهارم ، از نوع پیوند واندروالسی است که پیوندی ضعیف است. که دلیل لغزنده بودن  گرافیت همین پیوند بین لایه ای ضعیف میباشد  .

می توان خواص گرافیت را در هشت دسته فهرست نمود که عبارتند از :

1. دانسيته ی پایين
2. داشتن سطح کدر
3. پایداری شيميایي در دمای محيط
4. تأثيرناپذیری در مقابل فرسایش محيط
5. رسانای الکتریکي و حرارتي بالا
6. ضریب انبساط حرارتي پایين
7. ضریب اصطکاک پایين
8. داشتن حالت روغني

اتم‌های کربن می‌توانند به صورت‌های مختلفی با یک‌دیگر پیوند برقرار نمایند که این موجب می‌شود تا آلوتروپهای (دگرشکل‌های) متنوعی از کربن بوجود بیایند . شناخته شده‌ترین آلوتروپهای کربن : گرافیت ، الماس و فولرن باکمینستر هستند .(برای آشنایی بیشتر با دگرشکلهای کربن مقاله کربن چیست را مطالعه بفرمایید)

اولین استفاده انسان از این مواد معدنی بعنوان جوهر یا رنگ بود که به زمان نوسنگی بر میگردد،توانایی ایجاد اثر بر روی کاغذ و سایر اشیا باعث نامگذاری “گرافیت” شد. این نام را در سال 1789 آقای آبراهام گوتلوب ورنر که یک کانی شناس آلمانی بود از واژه یونانی γράφειν (graphein) به معنای کشیدن بر گرفته و روی این کانی نهاد.

پیدایش گرافیت

در ادامه مقاله گرافیت چیست باید اشاره کرد که حرارت بالا و فشار پوسته زمین در طول زمان ، بافت مولکولی زغال سنگ را دگر گون کرده و تبدیل به گرافیت طبیعی می کند که طبیعتا دارای ناخالصی ها و مقادیری فلزات در شالوده خود میباشند. بعد از مراحل خردایش ،اسید شویی ،تصفیه مواد اضافی نهایتا محصول به شکل پودر به دست می آید.

مناطقی در جهان مانند ترکیه ، چین ، کانادا، کره شمالی ،ماداگاسکار، مکزیک،نروژ،روسیه ،سریلانکا،اوکراین ،زیمبابوه  دارای ذخایر و معادنی غنی هستند ولی تقریبا در اکثر نقاط جهان در حجم های پایین قابل یافت است.این کانی با توجه به میزان بلورینگی آن به ترتیب به سه گروه تقسیم میشوند.

گرافیت آمورف (میکروبلوری) 

فرم میکروبلوری که به آن آمورف نیز گفته میشود در بین همنوعان خود  به دلیل خلوص پایین(میزان خاکستر بالا)و عدم تبلور یافتگی دارای کمترین ارزش اقتصادی است ، ولی میزان فراوانی آن از دو نوع دیگر بیشتر بوده و در حدود 60درصد از سهم تولید و فروش را به خود اختصاص میدهد.

در صنایعی که محتوی خاکستر بالاتر قابل قبول بوده و یا ترجیح داده می شود، نوع آمورف گزینه مناسبی به شمار میرود . در تصویر زیر میتوانید سنگ معدنی و محصول نهایی را مشاهده کنید. آمورف تقریبا دارای 70 تا 75 درصد کربن و به رنگ مشکی میباشد.

گرافیت فلیک (پولکی) 

نوع پولکی مشهور ترین نوع گرافیت طبیعی است و در حدود 40 درصد از سهم بازار را به خود اختصاص می دهد.

مقدار کربن این نوع  در حدود 80 تا 98 درصد متغیر است . علت این اختلاف رنج این است که بعضی ناخالصی ها که داخل پولک ها قرار دارد را نمیتوان تصفیه یا تخلیه کرد.

درصد کربن و سایر ناخالصی ها که همراه این کانی میباشد ارتباط مستقیم با محل معدن دارد .برای مثال معادن ماداگاسکار دارای 85 تا 90 درصد کربن،معادن کانادا 90 تا 97 درصد کربن و معادن چین 90تا 96 درصد کربن است . تصویر زیر معرف ظاهری این نوع از گرافیت میباشد .

در ادامه مقاله گرافیت چیست خواهید خواند :

گرافیت وین (رگه ای) 

گرافیت نوع رگه ای کمیاب ترین و با ارزش ترین فرم از این سه نوع است .

این فرم معمولا به صورت تکه های بزرگ با عیار بالا از معادن استخراج میشود . دارابودن عیار کربن بالا باعث میشود خریداران زیادی داشته باشد و از طرفی هزینه های پایین خردایش و تصفیه رغبت تولید کننده گان را به خود جلب میکند .

معمولا درصد کربن این نوع در محدوده 99.5 درصد میباشد . نام وین از سیاه رگ گرفته شده که در اعماق زمین رخنه کرده اند. با کیفیت ترین گرافیت وین را از معادن سریلانکا استخراج و فراوری میکنند .این نوع به خاطر کیفیت بالا در بسیاری از صنایع کاربرد داشته ولی به علت محدود بودن معادن از قیمت بالایی نسبت به دو رقیب خود برخوردار است .

کاربرد های گرافیت طبیعی

گرافیت چیست و چه کاربردهایی در صنایع دارد :

ساخت بوته هاي گرافيتي که تا دماي 3000 C  خواص خود را حفظ ميکنند . بوته هاي گرافيتي در کورههاي الکتريکي و کورههاي خلاء استفاده ميشوند و به علت هدايت الکتريکي مناسب ، براي ذوب فلزات گرانبها از جمله طلا ، نقره ، مس و برنز کاربرد دارند . مصرف انرژي و زمان ذوب در اين کورهها خيلي کم است .

ساخت صفحه هاي حفاظتي پوششدار براي حفاظت از حمام هاي شيميايي ، تجهيزات ، ساختمان ها ، سطوح که در معرض مواد خورنده(اسید ها ) هستند .

ساخت الکترودهاي گرافيتي کورههاي قوس الکتريکي  که از هدايت الکتريکي عالی  برخوردار بوده و هزينه ي توليد پاييني را دارند،

ساخت المنت هاي حرارتي براي کورههاي دماي بالا.

ساخت الکترودهاي ماشينهاي تخليه ي الکتريکي .

ساخت واشرهاي درزبندي(مکانیکال سیل) براي  توربين گازي به منظور درز بندی شفت کمپرسور از نشت روغن موتور و واشرهاي درزبندي در پمپهاي شيميايي به منظور جلوگیری از انتقال سيالات با خورندگي بالا.

در زمينه ي پزشکي نياز به استفاده از موادي با استحکام بالا، مقاوم در برابر خستگي ، سايش ، بي اثر از نظر شيميايي و هماهنگ با مکانيسم خون و بافتهاي بدن است. بنابراين از کربن و گرافيت حرارتي ايزوتروپ در ساخت وسايل کاشت دندان ، ساخت دريچه هاي قلب و … استفاده ميشود.

در رآکتورهاي شيميايي، مبدلهاي حرارتي ، جت بخار ، تجهيزات تهنشين سازي بخارهاي شيميايي ،  حفاظت کاتدي آند در خطوط لوله ها، انواع ياتاقانها و پره هاي وکيوم استفاده ميشود که نقش اساسي در کمپرسورهاي روتوري و پمپهاي خلاء در محيطهاي خشک و مرطوب دارند. براي مثال پره هاي گرافيتي در کمپرسورهاي تيغ هاي چرخان براي کاهش صداي کمپرسور تعبيه ميشود.

استفاده از صفحه هاي آند و کاتد گرافيتي در نقش الکترود براي الکتروليز محلول هاي شيميايي (نمک طعام به منظور توليد کلر و سود)، الکتروليز منيزيم يا الکتروليز آب براي
توليد هيدروژن و اکسيژن.

برای ساخت هر نوع قطعه گرافیتی با هر گرید و خصوصیاتی با دژآر گرافیت در ارتباط باشید .

گرافیت چیست و نقش آن در صنایع نظامی و هسته ای

گرافيت در ترکيبات موجود در نازل راکت ، دهانه ي مخروطي ، پوشش موتور، تيغه هاي کنترل، تيوب هاي انفجار، دهانه ي خروج گاز و ساير قسمت هاي موشک استفاده ميشود که با افزايش دماي ناگهاني مواجه است. دهانه ي ورودي ، گلوگاه و بخشهاي مخروطي با استفاده از گرافيتهاي مخصوص جنگ افزارها ساخته ميشود .  براي افزايش مقاومت گرافيت استفاده شده در ساختار موشکهاي مدرن که تا دماي C 2000 تحت اتمسفر اکسنده قرار ميگيرد، از پوشش حفاظتي نازکي از فلز ايريديم استفاده ميشود .

از گرافيت با خلوص بالا به علت خاصيت جذب نوترون پايين ، هدايت حرارتي بالا و مقاومت زياد در دماي بالا ، به منزله ي بازتابنده و کندکننده ي نوترون ها در رآکتورهاي
هسته اي استفاده ميشود . گرافيت هاي ايزوتروپيک در قطعات ساختماني رآکتورهاي هسته اي مانند راکتور آزمايشي دما بالا با خنک کننده ي گازي استفاده ميشود. در اين نوع رآکتور گرافيت به جاي بازتابنده در قسمت هاي بيروني و بازتابنده ي قابل تعويض در قسمت داخلي و قطعات المان هاي سوختي در قلب رآکتور کاربرد دارد.

خواص گرافيت مورد نياز در صنايع هسته اي :
نقطه ذوب و تصعيد بالا.
هدايت گرمايي بالا در دماي اتاق.
استحکام و پايداري مکانيکي مناسب در دماهاي بالا .
عدد اتمي کم.
خلوص بالا .
پايداري ساختاري.
خواص شيميايي.
تخلخل پايين.
گرماي تبخير بالا.

گرافیت مصنوعی 

گرافیت چیست و نوع مصنوعی آن چگونه بوجود آمد : در دسامبر سال 1895 این اختراع در ایالات متحده آمریکا به ثبت رسید. محصول به دست آمده از این فرایند به عنوان یک عنصر انتقال دهنده جریان در قالب الکترود مورد استفاده قرار میگرفت اما از اواخر قرن نوزدهم تولید مصنوعی گرافیت بصورت صنعتی امکان پذیر شد و برای طیف وسیعی از صنایع اهمیت فزاینده ای پیدا کرد .

در تولید گرافیت مصنوعی ، خواص مورد نظر در چگونگی تولید آن نقش مهمی دارد ، اندازه دانه بندی پودر مورد استفاده ، روش پرسکاری ،و زمان پخت بیشترین تاثیر را در این فرایند دارند.

خلاصه این مقاله در جواب به اینکه گرافیت چیست

گرافیت حالتی از ماده ای معدنی است که در طول زمان از کربن انباشته شده در اعماق زمین  به وجود می آید  که بشر با تکیه بر علم و دانش خویش توانسته بصورت مصنوعی نیز از پسماند های نفتی این ماده را تولید کند.

از خصوصیات بارز گرافیت :

یکی از بهترین دیرگداز ها .

توانایی رسانایی بالا (هم حرارت و هم الکتریسیته) با پایین ترین سطح از مقاومت الکتریکی.

یکی از بهترین روانکارهای طبیعی .

بسیار مقاوم به خوردگی در محیط های اسیدی و بازی.

مقاومت بسیار بالایی در برابر شوک حرارتی دارد.

این ماده نقش بسیار مهمی در تمام صنایع دارد و نسبت به کارایی و توانایی هایش از قیمت بسیار مناسبی برخودار است .

مجموعه دژآر گرافیت آمادگی دارد فراورده های کربنی از جمله شفت ،بلوک و پودر گرافیتی با هر مشخصات فنی به میزان مورد نیاز واحد های تولیدی را تامین و ارسال نماید . لطفا جهت استعلام با ما در تماس باشید.